rdt-ийг тооцоолох аргачлал. Усолкин. Сансрын хатуу пуужингийн хөдөлгүүрүүд

Хатуу түлшний хөдөлгүүрүүд (хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр, хатуу түлш пуужингийн мотор) нь орчин үеийн сансрын нисгэгчдийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд шингэн түлшээр ажилладаг шингэн пуужингийн хөдөлгүүрийг (LPRE) амжилттай нөхдөг. Эдгээр хоёр төрлийн хөдөлгүүрийн тодорхой хэрэглээний талбарыг тэдгээрийн харьцуулсан загвар, эрчим хүч, үйл ажиллагаа, санхүүгийн болон бусад шинж чанаруудаар тодорхойлдог. Шингэн пуужингийн түлшний нэгж жинд агуулагдах боломжит химийн энергийн агууламж, ашиглалтын горим (хүч) -ийг зохицуулах хялбар байдал, нислэгийн явцад шингэн түлшний хөдөлгүүрийг олон удаа асаах, унтраах боломж зэрэг нь эдгээр хөдөлгүүрүүдийн сансрын нисгэгчдийн зонхилох үүргийг урьдчилан тодорхойлсон. Шингэн пуужингийн хөдөлгүүрийг хөдөлгөгч хөдөлгүүр болгон өргөн ашигладаг, тухайлбал, хөөргөх машин (LVs) болон сансрын хөлгүүдийг (SCs) хурдасгах, сансрын хөлгийг тоормослох, тэдгээрийг бусад тойрог замд шилжүүлэх гэх мэт үндсэн хөдөлгүүрүүд. Жишээлбэл, шингэн пуужингийн хөдөлгүүрийг туслах хөдөлгүүр болгон ашигладаг. , сансрын хөлгүүдийн бараг бүх тийрэлтэт нислэгийн удирдлагын системд.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хувьд юуны түрүүнд төхөөрөмжийн хурд, энгийн байдлаас (тиймээс найдвартай байдлаас шалтгаалан) энэ хөдөлгүүр нь ийм "туслах" ажиллагааны үед түлхэц үүсгэх хамгийн тохиромжтой, бүр зайлшгүй шаардлагатай хэрэгсэл гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. сансрын нисгэгчдийг дэлхийн ойролцоох тойрог замд хөөргөх эхний үе шатанд яаралтай аврах, пуужингийн шатыг салгах, пуужингийн шат, сансрын хөлгийг нислэгийн явцад тогтворжуулах зорилгоор эргүүлэх, хэвийн хөөргөх анхны хэт ачааллыг бий болгох. тэг хүндийн хүчний үндсэн шингэн түлш пуужингийн хөдөлгүүр гэх мэт. Ихэнх тохиолдолд сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглахыг зөвлөж байна. Энэ хүчин чадлаараа хатуу түлш хөдөлгүүрийг хөөргөх тээврийн хэрэгслийн дээд шат, сансарт асаалттай гэж нэрлэгддэг дээд шатуудад өргөн ашигладаг. Пуужин хөөргөх үед асаалттай байгаа пуужингийн хатуу түлшний хөдөлгүүрийг суурилуулах ажил юм үр дүнтэй аргаарпуужингийн хүчийг нэмэгдүүлэх. Сансрын нисгэгчдийн зэвсэглэлд бүрэн хатуу түлшээр ажилладаг зөөгч пуужингууд ч багтдаг.

Орчин үеийн сансрын нисгэгчдийн шинжлэх ухаанд хатуу түлшний хөдөлгүүрүүд асар том байр эзэлдэг хэдий ч сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь уран зохиолд хангалттай тусгагдаагүй байна. Энэхүү товхимол энэ орон зайг нөхөж байна. Энэ нь сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн дизайн, онцлог, тэдгээрийн бүтээн байгуулалт, хэрэглээний түүхийн талаар өгүүлдэг. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хөгжлийн ерөнхий түвшний зэрэгцээ хөдөлгүүрийн тодорхой загварыг авч үзэж, хэтийн төлөвийг хэлэлцдэг. цаашдын хөгжилмөн сансар огторгуйд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглах.

САНСАРИЙН ХАТУУ ХОТОРЫН ТУХАЙ ҮНДСЭН МЭДЭЭЛЭЛ

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь химийн болон термохимийн пуужингийн хөдөлгүүрт хамаардаг. Тэд бүгд түлшний боломжит химийн энергийг хөдөлгүүрээс гарч буй хийн кинетик энерги болгон хувиргах зарчим дээр ажилладаг. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр нь орон сууц, түлшний цэнэг, тийрэлтэт цорго, гал асаагч болон бусад элементүүдээс бүрдэнэ (Зураг 1).

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр нь металл (ган, ихэвчлэн титан, хөнгөн цагаан хайлш) эсвэл хуванцараар хийгдсэн цилиндр, бөмбөрцөг эсвэл бусад хэлбэрийн удаан эдэлгээтэй хөлөг онгоц юм. Энэ нь хатуу түлшний хөдөлгүүрийн гол хүч, түүнчлэн бүх хөдөлгүүрийн систем ба хатуу түлшний пуужин (пуужингийн үе шат) юм. Орон сууц нь хатуу түлшний цэнэгийг агуулдаг: ихэвчлэн талст органик бус исэлдүүлэгч (жишээлбэл, аммонийн перхлорат) металл түлш (хөнгөн цагаан) ба полимер түлш холбогч (полибутадиен резин) бүхий механик хольц юм. Энэ түлшийг гал асаагчаар халаахад (энэ нь хамгийн энгийн тохиолдолд цахилгаан гал асаагчтай пиротехникийн цэнэг юм) түлшний бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь бие биетэйгээ химийн исэлдэх-багарах урвалд орж, аажмаар шатдаг. Энэ нь өндөр даралт, температуртай хий үүсгэдэг.

Цагаан будаа. 1. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр:

1 - гал асаагч; 2 - түлшний төлбөр; 3 - бие; 4 - цорго

Түлшний шаталтаас үүссэн хий нь дууны хурдаас давсан хурдыг хурдасгадаг тийрэлтэт цорго (цоргоны блок үүсгэдэг хэд хэдэн цорго байж болно) нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн биед бэхлэгдсэн байдаг. Түүний үйл ажиллагааны функцууд нь пуужингийн хөдөлгүүрийн шаталтын камер юм. Үүний үр дүнд хийн тийрэлтэт урсгалын эсрэг чиглэсэн, реактив хүч буюу түлхэлт гэж нэрлэгддэг буцах хүч үүсдэг. Тодорхой зорилгоос хамааран сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь Ньютоны зуунаас хэдэн меганьютон хүртэл хүч чадалтай байж болох ба ажиллах хугацаа нь секундын фракцаас хэдэн минут хүртэл байж болно. Удаан ажиллаж байгаа хөдөлгүүрийн орон сууц, хошуу нь шатахаас хамгаалагдсан байх ёстой. Энэ зорилгоор хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн мотор нь дулаан тусгаарлагч, халуурах, халуунд тэсвэртэй материалыг ашигладаг.

Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн функциональ диаграммын энгийн байдлыг үл харгалзан түүний гүйцэтгэлийн шинж чанарыг үнэн зөв тооцоолох нь нарийн төвөгтэй ажил юм. Үүнийг хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн дотоод баллистикийн аргыг ашиглан шийддэг; Энэхүү шинжлэх ухааны салбар нь зэвсгийн торхны систем дэх хийн динамик процессыг судалдаг шинжлэх ухааны салбартай төстэй юм. Хэрэв цэнэгийн шатаж буй гадаргуугийн бүх цэгүүдийн физик нөхцөл ижил, түлш нь нэгэн төрлийн байвал жигд, зэрэгцээ давхаргаар шатдаг, өөрөөр хэлбэл шаталтын фронт нь гадаргуугийн давхаргаас цэнэгийн гүн рүү шилждэг. бүх цэгүүдэд ижил хурдтай. Шатаах камерын даралт ( r j) ба цоргоны хамгийн бага хөндлөн огтлолын (хүзүүний) тогтмол талбайд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хүч нь шатаж буй гадаргуугийн хэмжээ ба түлшний шаталтын хурдтай пропорциональ байна ( у). Түлшний тусламжтайгаар түлхэлтийн тогтмол байдал эсвэл цаг хугацааны явцад шаардлагатай өөрчлөлтийг олж авдаг өөр өөр хурдтайшаталт ба түлшний цэнэгийн тохирох тохиргоог сонгох.

Хамгийн энгийн тохиолдолд параметр узөвхөн хамаарна rболон цэнэглэх температур. Ашигласан ихэнх түлшний хувьд pk-ээс хамаарах чадлын хууль ажиглагддаг (экспонент нь 0.2-0.9 дараалалтай). At r k = 4–7 МПа параметр бөгөөд удаан шатдаг түлшний хувьд 2–6 мм/с, шатаах дундаж хурдтай түлшний хувьд 6–15 мм/с (том түлшний хөдөлгүүрт ашигладаг), 30–60 мм/с байна. хурдан шатдаг түлшний хувьд . Цэнэглэх температур 10 К-ээр нэмэгдэх (буурагдах) үед шаталтын хурд дунджаар 2-5% -иар нэмэгддэг (тус тус буурдаг).

Сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдэд дугуй, од хэлбэртэй (Зураг 2) эсвэл бусад төрлийн дотоод тэнхлэгийн сувгаар үүссэн гадаргуугийн дагуу шатдаг сувгийн шаталтын цэнэгийг өргөн ашигладаг. хөндлөн огтлол. Төгсгөлийн гадаргуу дээр (мөн зарим дотоод гадаргуу дээр) шатахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд хуягны бүрээсийг биеийн дулааны хамгаалалтад ашигладаг ижил материал дээр үндэслэн хийдэг.

Цэвэр шаталтын цэнэг (Зураг 2, А) нь сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт маш ховор хэрэглэгддэг. Хэдийгээр тэдгээр нь шаталтын гадаргуугаар тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь цаг хугацааны явцад тогтмол байдаг тул энэ тохиолдолд тогтмол түлхэлтийн түвшинд амархан хүрдэг боловч мэдэгдэхүйц түлхэц авахын тулд хэт том цэнэгийн диаметрийг хангах шаардлагатай болно. Харж буй төрлийн түлшний цэнэгүүд нь мөн чухал сул талтай байдаг бөгөөд тэдгээр нь шаталтын бүх хугацаанд хатуу түлшний хөдөлгүүрийн орон сууц нь шаталтын бүтээгдэхүүний шууд нөлөөлөлд өртдөг (энэ нь орон сууцны хананы дулааны хамгаалалтын асуудал улам бүр нэмэгддэг гэсэн үг юм. цочмог). Тэнхлэгийн суваг бүхий цэнэгүүд нь эдгээр сул талуудаас ангид байдаг (Зураг 2, б, в, г). Нэмж дурдахад эдгээр цэнэгийн геометрийн хэлбэрийг (өөрөөр хэлбэл өндөр, диаметр, цацрагийн тоо) өөрчлөх, тэдгээрийн гадаргууг хэсэгчлэн хуяглах замаар хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн түлхэлтийн өөрчлөлтийн эрс өөр шинж чанарыг олж авах боломжтой. Дээр дурдсан энгийн хэлбэрүүдийн хослолоор бий болсон илүү төвөгтэй тохиргооны төлбөрийг ихэвчлэн ашигладаг.

Сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хүчийг зогсоох нь ихэвчлэн түлш бүрэн шатсан үед тохиолддог. Мөн хяналтын системийн тушаалаар хатуу түлшний хөдөлгүүрийг унтраах боломжтой. "Таслах" хамгийн батлагдсан арга бол пуужингийн хатуу түлшний моторын орон сууцанд нүхийг нэн даруй нээх явдал бөгөөд нийт талбай нь хушууны хүзүүнээс том юм. Энэ тохиолдолд шатаах камер дахь даралт огцом буурч, түлшний шаталт зогсох болно. Эдгээр нүхийг зөв чиглүүлж, тусгай "буцах" цорго суурилуулснаар хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааг хурдан зогсооход хувь нэмэр оруулдаг сөрөг түлхэлтийн бүрэлдэхүүн хэсгийг бий болгох боломжтой.

Цагаан будаа. 2. Шатахууны төлбөрийн төрөл

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг пуужин болон сансрын хөлгийн нислэгийг хянахын тулд түлхэлтийн векторын чиглэлд шаардлагатай өөрчлөлтийг харгалзан боловсруулж болно. Цоргоноос гарах хэсэгт хийн жолоо (хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн загвартай холбоогүй) суурилуулж, тохирох хий эсвэл шингэнийг цорго руу тэгш бус байдлаар оруулах (энэ нь тийрэлтэт урсгалыг эргүүлэхэд хүргэдэг), хазайх (дүүжин) замаар энэ зорилгод хүрдэг. ) тэнхлэгийн хавтгайд цорго (зохих хөтөч ашиглан) болон бусад аргаар.

Одоо бид сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн дизайн, ажиллагаатай танилцсаны дараа эдгээр хөдөлгүүрүүдийн бие даасан бүтцийн элементүүдийн талаар илүү дэлгэрэнгүй ярих боломжтой. Гэхдээ эхлээд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн түүхийг харцгаая. Энэ нь сансрын хатуу түлш хөдөлгүүрийн онцлог, тэдгээрийг бүтээх явцад гарч буй асуудлууд, хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн харьцангуй давуу болон сул талуудыг (ялангуяа шингэн түлшний хөдөлгүүртэй харьцуулахад) илүү сайн ойлгох, мөн тодорхой чиглэлүүдийг үнэлэх боломжийг бидэнд олгоно. Сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хэрэглээ ба хөгжлийн хэтийн төлөв.

Сансрын хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг бүтээсэн түүх.Эдгээр хөдөлгүүрүүд нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчмыг анх хэрэгжүүлж байсан эртний дарь пуужингаас түүхээ улбаатай. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг сансрын нисгэхэд ашиглаж эхлэхээс өмнө урт удаан хөгжлийн замыг туулсан. Энэ замын гол үе шатуудыг авч үзье.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг бий болгож, хөгжүүлэх түүх бол юуны түрүүнд дарь үүслийн түүх юм. Манай мянганы эхээр Хятад, Энэтхэгт хэрэглэгдэж байсан анхны пуужингийн хөдөлгүүрийн эрчим хүчний эх үүсвэр нь орчин үеийнхтэй төстэй хар буюу утаатай нунтаг байсан. Энэхүү хатуу түлш нь дараах ердийн найрлагатай: 75% калийн нитрат. (KNO 3), 15% нүүрсба 10% хүхэр.

Олон зууны турш хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд үндсэндээ үндсэн өөрчлөлтөд өртөөгүй байсан бөгөөд өсөлтийн үе нь уналтын үеийг сольж байсан хатуу түлшний пуужингийн хөгжил маш удаан хурдацтай явагдаж байв. Үүний гол шалтгаан нь хар нунтаг физикийн тааламжгүй шинж чанар, юуны түрүүнд химийн энергийн бага хангамж, шаталтын явцад үүссэн бага хэмжээний хий (эзэлхүүнээр) байв. Орчин үеийн нэр томъёог ашигласнаар энэ тохиолдолд хөдөлгүүрийн өндөр тодорхой импульс, өөрөөр хэлбэл нэгж хугацаанд зарцуулсан ажлын шингэний масстай хүчлэх харьцааг олж авах боломжгүй байсан гэж бид хэлж чадна. Энэ нь пуужингийн хөдөлгүүрийн хамгийн чухал үзүүлэлт бөгөөд түүний үр ашгийг тодорхойлдог. Тодорхой импульс нь хурдны хэмжээтэй байдаг бөгөөд ихэнх тохиолдолд тийрэлтэт урсгалын хурдтай бараг давхцдаг.

Нэмж дурдахад 1-3 секундээс илүү хугацаанд шатах боломжтой хар нунтаг цэнэгийг бий болгох нь шийдэгдээгүй асуудал мэт санагдсан: энэ богино хугацааны дараа шаталтын камер дахь даралт огцом нэмэгдэж, дэлбэрэлт болсон. Баримт нь цилиндр хэлбэртэй орон сууцанд шахагдаж, төгсгөлөөс шатаж буй түлшний цэнэг нь үйл ажиллагааны даралтын нөлөөн дор (эсвэл бүр эрт - хадгалах явцад) хагарч болзошгүй юм. Түүнчлэн, халуун хий нь орон сууцны хана ба цэнэгийн хооронд нэвтэрч, цэнэгийн хажуугийн гадаргууг асааж болно; Эдгээр гадаргуу нь металл бүрхүүлээр дамжин дулааны улмаас гал авалцаж болно.

19-р зууны сүүлчээр Францад (П.Виль, 1884), дараа нь Швед (А.Нобель), Орос (Д.И.Менделеев) болон бусад оронд утаагүй дарьны төрөл бүрийн найрлагыг боловсруулсан нь хамаагүй илүү үр дүнтэй байв. өмнөх утаатай харьцуулахад. Коллоид гэж нэрлэгддэг шинэ дарь нь ихэвчлэн азотын хүчлийн эфир (жишээлбэл, нитроглицерин дахь нитроцеллюлозын уусмал) болох органик бодисын хатуу уусмал юм. Эдгээр хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг нь ижил химийн элементүүдийг (C, H, O, N) агуулдаг боловч өөр өөр харьцаатай байдаг тул дарьны найрлагад нитроцеллюлоз нь исэлдүүлэгч бодис, нитроглицерин нь түлшний үүрэг гүйцэтгэдэг.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холих үед шингэн нитроглицерин нь хатуу нитроцеллюлозыг уусгаж, даралтын дор цутгаж болох бүтээгдэхүүн гаргаж авдаг бөгөөд энэ нь дарж нунтаг цэнэг (даам) үйлдвэрлэх боломжтой болгодог. Нэмэлт хуванцаржуулагч болон бусад нэмэлтүүдийг энэхүү хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг буюу хоёр үндсэн түлшинд нэвтрүүлдэг.

Утаагүй дарь нь галын хүчийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж, буудах үед байлдааны байрлалыг илрүүлээгүй тул тэр даруй их буунд өргөн хэрэглэгдэх болсон. Энэ үед винтовын баррель зэвсгийг аль хэдийн ашиглаж эхэлсэн бөгөөд дарь пуужингууд үүргээ бүрэн алдсан (энэ нь заасан зэвсгийн хүрээ, нарийвчлалын хувьд доогуур байсан).

Утаагүй дарь бий болсноор хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн сонирхол дахин сэргэж, 19-р зууны төгсгөл - 20-р зууны эхэн үед. Хэд хэдэн оронд утаагүй нунтаг ашиглан пуужин бүтээх санааг илэрхийлээд зогсохгүй холбогдох туршилтуудыг хийжээ. 1895 онд Т.Унге (Швед) ижил төстэй пуужингуудыг нислэгт туршсан (дараа нь шинэ дарь хэрэглэхээ больсон), 1915-1916 онд. Р.Годдард (АНУ) жижиг хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн мотор дээр туршилт хийж, сар руу нисэхийн тулд утаагүй нунтаг ашиглан пуужин бүтээх санааг батлахад шаардлагатай туршилтын өгөгдлийг олж авсан. Орост 1881 онд Н.И.Кибальчич төслийг санал болгов нисэх онгоцАгаарын нислэгийн утаагүй дарь дээр, 1916 онд П.И. Грэйв өргөдөл гаргаж, 1924 онд утаагүй дарьтай байлдааны болон гэрэлтүүлгийн пуужингийн патентыг авсан.

Гэвч их бууны нунтаг пуужинд хэрэглэхэд тохиромжгүй болох нь тогтоогдсон. Баримт нь эдгээр бууг илүү том шаталтын гадаргууг олж авахын тулд үр тариа, тууз, нимгэн хоолой хэлбэрээр хийсэн. Гал асаахад нунтаг цэнэг бүхэлдээ хэдэн зуун мегапаскаль даралттай хий болон хувирч, сумтай харвах болно. өндөр хурдбуунаас шидэгдсэн. Пуужингийн хувьд нунтаг бөмбөг хангалттай том хэмжээтэй (жишээ нь зузаан нуман хаалгатай) шаардлагатай байсан тул шатаах хугацааг дор хаяж секундээр хэмжих боломжтой байв. Нэмж дурдахад, шаталтыг мэдэгдэхүйц бага даралттай үед тогтвортой байлгах шаардлагатай байв. Их бууны нунтгаар хийсэн зузаан нуман хаалгатай даамнууд дарж, хатаасны дараа муруйж, хагардаг байсан нь тогтоогджээ. (Сүүлийн үйл ажиллагаа нь дэгдэмхий бүтээгдэхүүн болох спирт-эфир уусгагч-хуванцаржуулагчийг зайлуулах зорилгоор хийгдсэн.)

Утаагүй нунтаг дээр үндэслэн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт түлшний төлбөрийг дэгдэмхий бус уусгагч ашиглан бий болгох нь хэцүү ажил болох нь батлагдсан. Манай улсад 20-иод оны дундуур хийн динамикийн лаборатори (Н.И.Тихомиров, В.А.Артемьев) болон ОХУ-ын Хэрэглээний химийн хүрээлэнгийн (С.А.Сериков, М.Е.Серебряков, О.Г.Филиппов) эрдэмтэд хамтран ажилласны үр дүнд шийдэгджээ. ). 1929 онд Ленинградын эдгээр хоёр байгууллагын ажилчид уураар халааж, сохор матриц дахь пироксилин-тротил массыг шахах аргаар зузаан нуман хаалгатай нэг сувагтай даам үйлдвэрлэх хагас үйлдвэрлэлийн технологийг боловсруулжээ. Түүгээр ч барахгүй Хийн динамик лабораторийн дарьны цехэд тэд 40 мм хүртэл диаметртэй бөмбөг үйлдвэрлэж эхлэв.

Нунтаг пуужин бүтээх ажил хурдацтай явагдаж байв. 1930 онд энэ ажлыг Б.С.Петропавловский, 1934 онд Г.Е.Лангемак нар удирдаж байсан бөгөөд түүний удирдлаган дор Тийрэлтэт судалгааны хүрээлэн нь пуужингийн хөгжлийг амжилттай цэргийн туршилтанд хүргэсэн (эдгээр пуужингууд нь алдарт Катюша пуужингийн зэвсгийн үндэс болсон ").

Орчин үеийн хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг бий болгох сүүлчийн алхамыг 40-өөд оны хоёрдугаар хагаст лабораторийн ажилтнууд хийсэн. тийрэлтэт хөдөлгүүрүүдКалийн перхлорат (KClO 4) эсвэл аммонийн перхлорат (NH 4 ClO 4) -ийн талст хэсгүүдийг исэлдүүлэгч бодис болгон пуужингийн хатуу түлш болгон полисульфидын нийлэг резин (түлш) массад суулгасан (АНУ). Түүгээр ч барахгүй хөдөлгүүрийг ийм түлшээр тоноглох үед шингэн наалдамхай хольц хэлбэрээр бэлтгэсэн (үүнд шаардлагатай бүх нэмэлтийг оруулсан) бөгөөд энэ хольцыг хөдөлгүүрийн орон сууцанд шууд цутгажээ. Хэсэг хугацааны дараа үргэлжилж буй химийн урвалын улмаас түлш полимержиж, биед нягт нийцсэн түлшний цэнэгийг олж авсан (ханыг өмнө нь наалдамхай болон дулаан тусгаарлагч шинж чанартай полимер найрлагаар бүрсэн байсан).

Нэг төрлийн, өөрөөр хэлбэл нэгэн төрлийн масстай хоёр суурьтай дарьнаас ялгаатай нь шинэ түлш нь бүтцийн хувьд нэг төрлийн, нэг төрлийн бус байв. Энэ түлш нь янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн механик хольц учраас түүнийг холимог түлш гэж нэрлэдэг. Түүний доторх нийлэг резин нь зөвхөн түлш төдийгүй түлшний хольцын агуулгыг бүхэлд нь агуулсан холбох бүрэлдэхүүн хэсэг (шөрмөс) үүрэг гүйцэтгэдэг.

Холимог түлш нь хэдхэн мегапаскаль даралтад тогтвортой шатдаг бөгөөд энэ нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн жинг мэдэгдэхүйц бууруулах боломжийг олгодог. Түлшний цэнэгийг биед холбоход шаардлагагүй болсон элементүүдийг арилгах замаар нэмэлт ашиг олно; Үүний зэрэгцээ хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн загварыг бас хялбаршуулсан. Цэнэг нь дотоод сувгаар (зураг төсөлд тусгагдсан) шатаах үед түлшний савны ачаар хатуу түлшний хөдөлгүүрийн биеийг бэхжүүлж, дулааны нөлөөллөөс хамгаалдаг бөгөөд энэ нь бараг бүх хугацаанд шаталтын бүтээгдэхүүний даралт, температураас ачааллыг шингээдэг. хатуу түлш хөдөлгүүрийн бүхэл бүтэн ажиллах хугацаа.

Энэ бүхний үр дүнд өндөр үзүүлэлттэй (өвөрмөц импульс ба харьцангуй түлшний агууламж) удаан хугацааны туршид (арван, дараа нь хэдэн зуун секунд) найдвартай ажиллах чадвартай хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг бий болгох боломжтой болсон. Мөн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг тоноглох шинэ технологи, холимог түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн аюулгүй байдлын ачаар өмнөхөөсөө харьцангуй том хэмжээтэй цэнэг үйлдвэрлэх боломжтой болсон. Хожим нь холимог түлш нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хувийн импульсийг нэмэгдүүлэх илүү их чадвартай болох нь тогтоогдсон.

Холимог түлшийг зохион бүтээсэн нь түлшний цэнэгийг үйлдвэрлэх шинэ технологийг хөгжүүлэхийн хамт хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр болон пуужингийн бүх технологийн салбарт жинхэнэ хувьсгал хийсэн. Чухамхүү эдгээр шинэ төрлийн хатуу түлш хөдөлгүүрүүд нь АНУ-д анхны хиймэл дагуулаа хөөргөх (1958) болон сансрын хөлгийг гариг ​​хоорондын замд (1959) байрлуулахад манай улсыг дагаж мөрдөх боломжийг олгосон юм. Эдгээр тохиолдлын аль алинд нь дөрвөн шатлалт пуужин хөөргөх төхөөрөмжийг ("Juno-1" ба "Juno-2" тус тус) хоёр, гурав, дөрөв дэх үе шатанд өөр өөр тооны бараг ижил хөдөлгүүртэй хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүртэй ашигласан: a 11 хөдөлгүүртэй, 3 хөдөлгүүртэй, нэг хөдөлгүүртэй. Эдгээр бүх хатуу түлш хөдөлгүүрүүд нь 6.5 секундын турш ажиллаж, 2160-аас 2450 м/с хүртэл тодорхой импульс бүхий тус бүр нь 7 кН орчим хүч чадалтай байв. 150 мм-ийн диаметртэй ган цилиндр хэлбэртэй хатуу түлшний орон сууц нь полисульфидын түлшний холбогчтой 21-23 кг холимог түлш агуулсан; Цэнэг нь тэнхлэгийн од хэлбэртэй сувгийн гадаргуугийн дагуу шатсан. Эдгээр даруухан хөдөлгүүрүүд нь сансар огторгуйд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг өргөнөөр ашиглах эхлэлийг тавьсан юм.

Сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн салбарын цаашдын ахиц дэвшил нь холимог түлшний илүү дэвшилтэт найрлагыг боловсруулах, олон арван секундын турш ажиллах чадвартай тийрэлтэт хушууны загварыг бий болгох, шинэ бүтэц, дулаан тусгаарлагч болон бусад материалыг ашиглахтай холбоотой байв. , хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр үйлдвэрлэх технологийн процессыг боловсронгуй болгох гэх мэт. Одоо орчин үеийн сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн түлш, түлшний цэнэг, түүнчлэн тийрэлтэт хушууг илүү нарийвчлан авч үзье.

Шатахуун, түлшний төлбөр.Калийн перхлорат ба полисульфид дээр суурилсан холимог түлш нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт өргөн хэрэглэгддэг. Калийн перхлоратын оронд аммонийн перхлорат, полисульфид резин, полиуретан, дараа нь полибутадиен болон бусад резинийг ашиглаж, түлшинд нэмэлт түлш оруулсны дараа хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн тодорхой импульс мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн. найрлага - нунтагласан хөнгөн цагаан. Бараг бүх орчин үеийн сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд аммонийн перхлорат, хөнгөн цагаан ба бутадиен полимерээс (CH 2 = CH - CH = CH 2) хийсэн цэнэгийг агуулдаг.

Эдгээр үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс гадна хуванцаржуулагч, хатууруулагч, катализатор болон бусад нэмэлтүүдийг түлшинд нэвтрүүлж, физик, механик, технологийн шинж чанарыг сайжруулах, түлш холбогчийг полимержих, тооцоолсон шаталтын шинж чанарыг олж авах, зөвшөөрөгдөх агуулахыг нэмэгдүүлэх зорилготой. цэнэгийн ашиглалтын хугацаа гэх мэт. Орчин үеийн хүчирхэг хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт ашигладаг холимог түлшний онцлог шинж чанарыг доор харуулав.

Орчин үеийн сансарт хатуу түлшээр ажилладаг хөдөлгүүрүүд, өөрчилсөн хос суурьтай эсвэл холимог хос суурьтай түлшийг харьцангуй ховор ашигладаг. Сүүлчийн нэрнээс харахад түлш нь ердийн хос суурьтай түлш ба холимог түлшний хооронд завсрын шинж чанартай байдаг. Үнэн хэрэгтээ энэ нь хоёр түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг: ихэвчлэн талст аммонийн перхлорат (исэлдүүлэгч) ба нунтаг хөнгөн цагаан (түлш) нитроцеллюлоз-нитроглицерин хольцыг (тус бүр нь нэмэлт исэлдүүлэгч болон түлш агуулсан) холбодог. Өөрчлөгдсөн давхар суурьтай түлшний ердийн найрлага энд байна.

Полибутадиен хольцтой түлштэй ижил нягтралтай бол өөрчилсөн дибаза түлш нь бага зэрэг өндөр хувийн импульстэй байдаг. Үүний сул тал нь шаталтын өндөр температур, өндөр өртөг, тэсрэх чадвар ихсэх (тэсрэх хандлага) юм. Өвөрмөц импульсийг нэмэгдүүлэхийн тулд өндөр тэсрэх чадвартай талст исэлдүүлэгчийг холимог болон өөрчилсөн хоёр үндсэн түлшний аль алинд нь нэвтрүүлж болно: гексоген (CH 2 NNO 2) 3, октоген (CH 2 NNO 2) 4, гэх мэт. Тэдний агууламж нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор хязгаарлагддаг. түлшний тэсрэх аюул.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг холимог түлшээр дүүргэх ердийн технологийн процесс нь дараах байдалтай байна. Нэгдүгээрт, орон сууцны дотоод гадаргууг бэлтгэх (цэвэрлэх, тос арилгах гэх мэт), түлшний массыг бэлтгэнэ. Дараа нь хэд хэдэн синтетик полимер материалыг заасан гадаргуу дээр дараалан түрхэж, гурван давхарга үүсгэдэг: наалдамхай, дулаанаас хамгаалах, дахин цавуу (Зураг 3). Түүгээр ч зогсохгүй технологийн процессыг түлшний хольцыг хатууруулахын зэрэгцээ сүүлчийн давхаргын вулканжуулалтыг дуусгах байдлаар тооцоолно. Энэ нь холигчдод бэлтгэгдсэн бөгөөд анхны бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь зузаан, наалдамхай шингэн болж хувирдаг. холимог бөгөөд ингэснээр цэнэг дэх хоосон зай үүсэхээс сэргийлнэ.

Түлшийг дүүргэхийн тулд хатуу түлшний хөдөлгүүрийн орон сууцыг агаар халаах, агааржуулалтын системээр тоноглогдсон тусгай технологийн камерт байрлуулна. Дотоод суваг бүхий цэнэгийг авахын тулд орон сууцны дотор зохих хэлбэрийн мандрел (саваа) суурилуулсан (дараа нь арилгадаг). Хатуу түлшний хөдөлгүүрийн орон сууцанд түлшийг цутгасны дараа процессын камерыг хааж, ойролцоогоор 60 ° C-ийн температурт 3-7 хоног байлгадаг бөгөөд энэ нь түлшний массын хатуурлыг баталгаажуулдаг. Заасан хугацаа дуусахаас өмнө камерыг богино хугацаанд нээж, үйлдвэрлэж буй цэнэгийн тодорхой гадаргуу дээр полимер хуягны бүрээсийг түрхэж, түлшний масстай хамт хатуурна.

Дууссан цэнэг нь хатуу резин эсвэл хуванцар шиг харагдаж байна. Хөргөлтийн дараа массын тасралтгүй байдал, нэгэн төрлийн байдал, түлшний биед хүчтэй наалдсан байдал зэргийг сайтар хянадаг. Цэнэг дэх хагарал, нүх сүв, түүнчлэн тодорхой газар биеэс нь салгах нь хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй. , учир нь тэдгээр нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хүчийг үндэслэлгүй нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг бөгөөд үүний дагуу ажиллах хугацаа багасч (шатаах гадаргуу ихэссэний улмаас), биеийн шаталт, тэр ч байтугай дэлбэрэлт үүсдэг. Ийм байдлаар тоноглогдсон их биений чанарыг шалгахын тулд рентген, хэт авианы болон бусад үл эвдэх согогийг илрүүлэх аргыг ашигладаг.

Цагаан будаа. 3. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрт түлшний цэнэгийг холбох схем:

1 - бие; 2, 4 - наалдамхай найрлага; 3 - дулаан тусгаарлах давхарга; 5 - түлшний төлбөр

Хольцыг орон сууцанд цутгах замаар үйлдвэрлэсэн түлшний цэнэг нь үндсэндээ хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн эрчим хүчний бүтцийн салшгүй хэсэг бөгөөд энэ нь статик, динамик, дулааны ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай байх ёстой. хатуу түлшний хөдөлгүүрийг үйлдвэрлэх, тээвэрлэх, хадгалах явцад, эцэст нь нислэгийн үед үүсдэг.

Цэнэглэх хүчийг тооцоолох нь компьютер ашиглан гүйцэтгэдэг нарийн төвөгтэй процедур юм. Ялангуяа тулгарсан хүндрэлүүд нь бусад полимерүүдийн нэгэн адил холимог түлш нь наалдамхай материал байдаг тул боломжит цэнэгийн хэв гажилт нь хэрэглэсэн ачааллын шинж чанараас хамаардагтай холбон тайлбарладаг. Ерөнхийдөө энэ нь уян хатан модуль багатай, харьцангуй өндөр суналт, нэлээд өндөр суналтын бат бэх, тодорхой уналтын бат бэхээр тодорхойлогддог. Холимог түлш нь температур нэмэгдэхийн хэрээр хатуулаг, бат бөх чанараа алдаж, бага температурт хатуу, хэврэг болдог (шилэн төлөвт хувирдаг). Ачааллын нөлөөн дор үүссэн цэнэгийн бүтцийн эвдрэл (мөчлөгийг оруулаад) "хуримтлагдаж" эцэст нь цэнэгийн чөлөөт гадаргуу дээр хагарал үүсэх эсвэл цэнэгийг биеэс салгахад хүргэдэг. Холимог түлш нь ачааллыг удаан өгөхөд нэлээд хуванцар, харин ачааллыг хурдан өгөхөд хэврэг болдог. Сүүлчийн тохиолдол нь жишээлбэл, хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр хөөргөх үед түүний доторх даралт огцом нэмэгдэх үетэй тохирч байна.

Түлшний эдгээр бүх шинж чанаруудаас гадна хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хүчийг тооцоолохдоо түлш, биеийн материал, тэдгээрийн хоорондох материалын шинж чанарын мэдэгдэхүйц ялгааг (дулааны тэлэлтийн коэффициент гэх мэт) харгалзан үзэх шаардлагатай. Түлшний цэнэг ба дулаан тусгаарлагч давхаргын хоорондох холболтын бүрэн бүтэн байдлыг хангах нь найдвартай ажиллагаатай хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийг бий болгох чухал нөхцөл юм. Энэ холболтын бат бөх байдал, түүнчлэн цэнэг нь эцсийн эцэст түлшний найрлагад орсон түлшний холбогч материалын бат бөх чанараар тодорхойлогддог.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг зохион бүтээх, түүнийг үйлдвэрлэх технологийн процессыг боловсруулж, пуужин, сансрын хөлгийн нэг хэсэг болгон ашиглахдаа хатуу түлш, түүнчлэн хуяг дуулга, дулаан тусгаарлагч, наалдамхай бодис зэргийг харгалзан үзэх шаардлагатай. болон бусад полимер материал"хөгшрөлтөд" өртдөг, өөрөөр хэлбэл, полимерт тохиолддог химийн болон физикийн процессын улмаас шинж чанар нь эргэлт буцалтгүй өөрчлөгддөг. Тиймээс, хэзээ урт хугацааны хадгалалтхатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрээр тоноглогдсон тохиолдолд цэнэгийн энерги болон дотоод баллистик үзүүлэлтүүд муудаж, түлшний гадны нөлөөнд мэдрэмтгий байдал нэмэгдэж, янз бүрийн бүтцийн элементүүдийн бат бөх чанар буурч, бусад хүсээгүй өөрчлөлтүүд гарч болзошгүй. Энэ нөхцөл байдал нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр, пуужингийн түлш үйлдвэрлэгчдийг полимер материалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сайтар сонгож, тэдгээрийн тогтвортой байдалд төдийгүй тус тусад нь анхаарч үзэхийг шаарддаг. харилцан нийцтэй байдлын төлөө. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн моторыг зохих нөхцөл, харьцах дүрэм журмын дагуу хадгалдаг. Ихэвчлэн баталгаат хугацааХадгалалт нь түлшний цэнэгийн бат бэх шинж чанар, зэргэлдээ наалдамхай давхаргын бууралтаар тодорхойлогддог.

Тийрэлтэт хушуу.Одоо бид түлшний цэнэгтэй холбоотой үндсэн асуудлуудыг хэлэлцсэн тул хатуу түлшний пуужингийн цорго руу шилжье. Хөдөлгүүр ажиллах бүх хугацаанд цорго нь 3500 К хүртэл температуртай, 7 МПа ба түүнээс дээш даралттай хийн урсгалд өртөж, 3 км / с хурдтай хөдөлдөг. цорго гарах). Хэрэв шингэн түлшний хөдөлгүүрийн камерыг шингэн түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр хөргөдөг бол хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг бүтээхдээ зөвхөн халуунд тэсвэртэй, дулаан тусгаарлагч болон бусад тусгай материалыг ашиглахад л найдаж болно.

Орчин үеийн сансрын хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрт зориулсан ердийн хушууны загварыг Зураг дээр үзүүлэв. 4. Цоргоны хана нь янз бүрийн материалын хэд хэдэн давхаргаас бүрддэг болохыг харуулж байна. Тэд тус бүр нь маш тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг. Цоргоны гадна бүрхүүл (хүрэм) нь түүний гол тэжээлийн элемент юм. Энэ нь өндөр бат бэх ган, титан, хөнгөн цагааны хайлш, түүнчлэн бэхжүүлсэн хуванцараар хийгдсэн. Уг хүрэм нь шатаж буй хийтэй шууд харьцдаг дотоод бүрхүүлээр хийн урсгалын дулааны болон элэгдлийн нөлөөллөөс хамгаалагдсан байдаг. Цоргоны хүзүү нь маш хүчтэй дулааны болон элэгдлийн нөлөөнд өртдөг бөгөөд үүнийг хэдхэн материал тэсвэрлэдэг.

Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрт хүрдэг өндөр температурт бал чулуу, ялангуяа пиролит нь хамгийн сайн шинж чанартай байдаг. Сүүлийнх нь элэгдэлд сайн тэсвэртэй төдийгүй талстжих гадаргуугийн дагуу дулааныг сайн дамжуулж, энэ чиглэлд перпендикуляр дулаан тусгаарлах шинж чанартай, мөн дулааны тэлэлтийн коэффициент багатай давуу талтай. Бөгжний оруулга эсвэл нимгэн хамгаалалтын хавтан (пирографит) хийхэд янз бүрийн төрлийн бал чулууг ашигладаг бөгөөд үүнийг хушууны хүзүүнд суурилуулсан байдаг. Ийм бүтцийн элементүүд нь ихэвчлэн жижиг хатуу түлш хөдөлгүүрт байдаг, учир нь дулааны цочролоос болж хөдөлгүүрийг асаах үед том бал чулуун хэсгүүд хагарах эрсдэлтэй байдаг. Пирографитыг өргөнөөр ашиглахад түүний өндөр өртөг ихээхэн саад болж байна.

Цагаан будаа. 4. Хатуу түлшний хушуу:

1 - гаднах бүрхүүл; 2 - дотоод бүрхүүл; 3 - дулаан тусгаарлах бүрхүүл

Ихэнхдээ сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн дотоод хэсгүүд нь халуунд тэсвэртэй хуванцараар хийгдсэн байдаг бөгөөд үүнд бал чулуу, нүүрстөрөгч, цахиур, кварц эсвэл асбестын утаснууд нь фенол-формальдегидийн давирхайг ашиглан нэгдмэл байдлаар холбогддог (иймээс эдгээр утаснууд нь бэхжүүлэгч дүүргэгч, мөн давирхайнууд нь холбогч бодис юм). Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр ажиллах үед халуун хийтэй харьцсан эдгээр материалын гадаргуугийн давхарга нь хайлах, уурших, задрах, химийн элэгдэлд орох, дараа нь хийн урсгалаар массаар шингэдэг.

Дээр дурьдсан ablative материалуудаас элэгдэлд хамгийн тэсвэртэй нь хушууны хүзүүнд ашиглагддаг нүүрстөрөгч болон бал чулууны хуванцар юм. Бусад газарт тэд бусад хуванцарыг ашиглахыг хичээдэг, бага тэсвэртэй, гэхдээ хямд байдаг. Цоргоны дотоод бүрхүүл ба гадна талын цахилгаан хүрэм хооронд ихэвчлэн асбест эсвэл силикон хуванцараар хийсэн дулаан тусгаарлагч давхарга байдаг бөгөөд энэ нь бага дулаан дамжуулалтаар тодорхойлогддог бөгөөд хүрэмний халаалтаас нэмэлт хамгаалалт болдог.

Хуванцар хушууны эд ангиудыг үйлдвэрлэх үйл явц нь ихэвчлэн тохирох материалын соронзон хальсыг профилжуулсан мандал дээр ороож, дараа нь бүтээгдэхүүнийг 7 МПа хүртэл даралт, 150 ° C-ийн температурт хатууруулж, эцэст нь боловсруулдаг. боловсруулахүүссэн ажлын хэсгийг шаардлагатай хэмжээс хүртэл. Цорго угсрахдаа хуванцар эд ангиудыг эпокси цавуу ашиглан суурилуулж, дараа нь хүрээлэн буй орчны хэвийн нөхцөлд хатаана.

Хэлэлцсэн зүйлээс харахад хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр нь бүтцийн энгийн байдлаар тодорхойлогддог бол шингэн түлшний хөдөлгүүр нь хөдөлгүүрийн системийн зөвхөн нэг хэсэг бөгөөд үүнд түлшний сав, нийлүүлэх хоолой, дүүргэх, ус зайлуулах хоолой, ус зайлуулах хамгаалалтын хавхлагууд багтдаг. , түүнчлэн бусад хэд хэдэн элементүүд нь өөрөө хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн мотор нь үндсэндээ хөдөлгүүрийн систем юм. Гэсэн хэдий ч бидний харж байгаагаар энэхүү "энгийн" хөдөлгүүрийг бий болгох нь онолын мэдлэг, химийн инженерчлэл, технологийн маш өндөр хөгжлийг шаарддаг. үйлдвэрлэлийн үйл явц, түүнчлэн техникийн олон "нууц" -ыг эзэмших.

Өмнө дурьдсан зүйлсээс гадна сансрын нисгэгчдийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглах талаар зарим зүйлийг анхаарч үзэх нь зүйтэй юм. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн энгийн байдал нь хатуу түлшний өндөр нягтралтай хамт бүтэц нь нийт массын дөнгөж 5-7% -ийг (ашиглах үед) эзэлдэг хөдөлгүүрийн системийг бий болгох боломжийг олгодог гэдгийг юуны өмнө тэмдэглэе. шингэн түлшний хөдөлгүүр, энэ үзүүлэлт 1.5 дахин муу байна). Энэ нөхцөл байдал нь шингэн түлштэй пуужингийн хөдөлгүүртэй харьцуулахад хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн бага хувийн импульсийг ихээхэн нөхдөг. Энэхүү хамгийн чухал параметрийн хувьд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр нь шингэн хүчилтөрөгч - шингэн устөрөгчийн түлшээр ажилладаг хамгийн сайн шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрээс 1.5 дахин доогуур байдаг. Энэхүү хэмнэлттэй түлш нь сар руу нисэгчдийн нислэгийг амжилттай хэрэгжүүлэх нэг хүчин зүйл байсан нь мэдэгдэж байна. Гэсэн хэдий ч энэ нь ялангуяа ууршдаг криоген бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн (ялангуяа шингэн устөрөгч) алдагдлыг арилгах тусгай арга хэмжээ авах шаардлагатай байдаг тул үүнийг ашиглахыг үргэлж зөвлөдөггүй. Энэ нь мэдээжийн хэрэг илүү хүнд, илүү төвөгтэй дизайн, бүхэл бүтэн онгоцны найдвартай байдал буурахад хүргэдэг.

Тиймээс хөдөлгүүрийн системээс зөвхөн бага хэмжээний нийт түлхэлтийн импульс шаардагдах тохиолдолд, тэр ч байтугай тээврийн хэрэгслийг сансарт хөөргөсөнөөс хойш хэдэн цаг эсвэл өдрийн дараа асаах шаардлагатай бол өндөр гэж нэрлэгддэг хүчийг ашиглах нь илүү ашигтай байдаг. - бүрдэл хэсгүүд нь шингэн байдаг буцалж буй түлш хэвийн нөхцөл. Ийм ердийн түлш бол жишээлбэл, азотын тетроксидыг тэгш хэмтэй бус диметилгидразинтэй хослуулах явдал юм.

Гэхдээ тодорхой импульсийн хувьд энэ шингэн түлш нь хатуу түлшнээс 10% илүү байдаг. Ийнхүү нийт түлхэлтийн импульсийг авахын тулд шингэн түлшнээс 10% илүү хатуу түлш хэрэглэх шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч хатуу түлшний нягтрал өндөр (заасан шингэний хувьд 1,21 г/см 3-тай харьцуулахад 1,76 г/см3) тул хэрэглээний хатуу түлшийг бүхэлд нь хангахын тулд бага эзэлхүүн шаардагдана: Энэ нь багасна гэсэн үг юм. бүтцийн жинд, үр дүнд нь анхны түлшээр ажилладаг хөдөлгүүрийн системийн масс нь шингэн ба хатуу түлшний хувьд ижил байж болно. Энэ тохиолдолд сонголт нь хоёр дахь талд хийгдэх болно.

Дээр дурдсан зүйлс нь сансрын нисгэхэд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг өргөнөөр ашиглаж байгааг тайлбарладаг. Хатуу түлшийг дэмжсэн бас нэг баримт бол хатуу түлшний төрлийг эзэмшсэн, түүний дотор түүнээс цэнэглэх технологийг эзэмшсэнээр хатуу түлшээр ажилладаг хөдөлгүүрийн системийг богино хугацаанд, бага өртөгтэй, Тэдний хэлснээр ижил хүч чадалтай шингэн пуужингийн хөдөлгүүртэй суурилуулахаас "эрсдэл багатай". Эдгээр анхаарах зүйлс нь ялангуяа чухал болох үед бид ярьж байнамаш өндөр түлхэлтийн түвшний тухай. Хөдөлгүүрийн хатуу түлшний хөдөлгүүрийн тухай хэсэгт авч үзэх хамгийн том хатуу түлш хөдөлгүүр нь орчин үеийн хамгийн хүчирхэг шингэн түлш пуужингийн хөдөлгүүрээс 1.7 дахин их хүч чадалтай. Үүнийг бүтээх явцад бүрэн хэмжээний дээжийн ердөө дөрвөн вандан туршилтыг хийсэн бол хүчирхэг шингэн хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрийг боловсруулах явцад хэдэн зуун ийм туршилт хийсэн.

1965 онд АНУ-д 6.6 м-ийн диаметр бүхий хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийг вандан сандал дээр туршиж үзсэнийг тэмдэглэх нь зүйтэй бөгөөд энэ хөдөлгүүр нь 730 тонн түлш агуулж, 26 MN хүртэл хүч чадалтай байв. Ижил хүчин чадалтай шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг бүтээх нь маш их бэрхшээлтэй хэвээр байна. Тиймээс хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хүчин чадал шавхагдахаас хол байгаа бөгөөд тэдгээрийн хэрэгжилт нь хөгжиж буй сансрын нисгэгчдийн хэрэгцээ шаардлагаас хамаарна.

ТУСЛАХ САНСРИЙН ХАТУУ Хөдөлгүүр

Одоогийн байдлаар эдгээр хөдөлгүүрүүд нь аврах ажиллагааны систем (ERS) болон сансрын хөлгийн зөөлөн буулт, сансрын хөлгийн нислэгийг удирдах, пуужингийн шатыг тусгаарлах, хөөргөх систем, хөөргөх машиныг эргүүлэх гэх мэт өргөн хэрэглэгддэг. Тэдний өргөн тархсан хэрэглээ нь юуны түрүүнд холбоотой юм. дизайны энгийн байдал, ашиглалтын хурд, өндөр найдвартай байдал нь онцгой байдлын үед нисгэгчтэй сансрын хөлгийн багийнхныг аврахад онцгой чухал юм.

Жишээлбэл, анхны хатуу хөдөлгүүртэй пуужин хөөргөгч "Скаут" (1960 оноос хойш) -д туслах функц бүхий хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн мотор ашиглаж байжээ. Скаутын хөөргөх төхөөрөмжид дөрөв дэх үе шатыг эргүүлэх замаар тогтворжуулсан (энэ үе шатыг эргүүлэхэд 0.18 кН хүч чадалтай 4 хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүр ашигласан). Дараа нь сансрын нисгэгчдэд туслах хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглах цар хүрээ өргөжсөн: хэд хэдэн Ньютоны хүч бүхий хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрээс (жишээлбэл, хиймэл дагуулыг эргүүлэх, чиглүүлэх) хэдэн зуун килоньютон хүртэл (сансрын хөлгийн яаралтай аврах системийн хувьд) . Энэ хэсэгт бид пуужин хөөргөх болон сансрын хөлөг дээр хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр суурилуулах хамгийн ердийн жишээг авч үзэх болно.

ЗХУ-ын сансрын хөлгүүдийн аврах ажиллагааны болон зөөлөн буух системийн хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрүүд. "Зүүн". Сансрын нисгэгчид хөөргөх болон газардах үед гол аюул тулгарсан тул хөлөг онгоцыг аюулгүй байдлын тусгай системээр тоноглох арга хэмжээ авчээ. Түргэн зуурын шинж чанартай зөөгч пуужинд дэлбэрэлт, гал гарсан тохиолдолд хөөргөх үед аврах ажиллагааны онцлог нь аврах хэрэгслийг автоматаар идэвхжүүлэхийг шаарддаг. Энэ. автоматжуулалт нь тодорхой дарааллаар хөлөг онгоцны таглааг буулгах пиротехникийн хэрэгслийг ажиллуулж, сансрын нисгэгчтэй хамт хөөргөх суудал дээр суурилуулсан хоёр хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрийг ажиллуулав. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр нь сансрын нисэгчийг хэдэн зуун метрийн зайд галын эх үүсвэрээс зайлуулах боломжийг олгосон. Үүний дараа шүхрээр буух системийг ашиглалтад оруулав.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр бүхий хөөргөх суудлыг зөвхөн онцгой байдлын үед сансрын нисэгчдийг аврах хэрэгсэл болгон ашигладаг Америкийн Gemini сансрын хөлгөөс ялгаатай нь "Восток" сансрын хөлгөөс буух үед мөн ашиглаж болно. Энэ тохиолдолд 7 км-ийн өндөрт бууж буй тээврийн хэрэгслийн бөгсийг буулгаж (барометрийн мэдрэгчийн дохиогоор) сансрын нисгэгчийг хөөсөн. Үүний дараа тоормосны шүхрийг идэвхжүүлж, дараа нь гол нь нээгдэв. Буух машин нь нисгэгч болон үндсэн шүхэр бүхий бие даасан шүхрийн системтэй байв.

"Восток" сансрын хөлгийг зургаан удаа хөөргөсөн нь бүгд амжилттай болсон бөгөөд буулт нь тухайн газар нутагт хийгдсэн нь пуужин болон сансрын хөлгийн өндөр найдвартай байдал, нислэгийн аюулгүй байдлыг хангахад чиглэсэн арга хэмжээ илүү үр дүнтэй болохыг баталжээ. .

"Нар мандах". Энэхүү ТӨРЛИЙН хөлөг онгоц нь түүний прототип болох Восток хөлөг онгоцноос эрс ялгаатай байв. Сүүлийнх нь өндөр найдвартай гэдэгт итгэлтэй байсан дизайнерууд том, хүнд хөөргөх суудлыг орхисон. Буух систем ч өөрчлөгдсөн. Энэ нь одоо дараах үйлдлүүдийг багтаасан: 5 км-ийн өндөрт шүхрийн савны тагийг буудаж, агаар мандалд тоормослохын улмаас буух тээврийн хэрэгслийн буух хурд аль хэдийн буурсан үед шүхрийн системийг ашиглалтад оруулав. 220 м/с. 6 минутын дараа хөлөг дэлхийн гадаргуу дээр хүрч, газарт хүрэхээс өмнө хатуу түлшээр ажилладаг пуужин бүхий тоормосны хөдөлгүүрийг асаасан нь буух хурдыг бараг тэг болгож бууруулсан байна.

Зөөлөн буух хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг 1964 онд "Восход-1" сансрын хөлгийн нислэгийн үеэр ашиглаж эхэлсэн.

"Эвлэл". Багийнхан хөлөг онгоцон дээрх системийг шалгах горимд бууж байх үед гал, дэлбэрэлтийн бүсээс хурдан зугтахын тулд Союз сансрын хөлөг нь яаралтай хөөргөх тусгай системээр тоноглогдсон байдаг. Гурван шатлалт "Восток" зөөгч пуужингийн илүү дэвшилтэт хувилбар гарч ирснээр "Союз" сансрын хөлгийн энэхүү яаралтай аврах системийг (ESS) 1967 онд ашиглаж эхэлсэн. Үйлчилгээний ажилтнууд хөөргөх байрлалаа орхиж, LV болон сансрын хөлгийн үйлчилгээний фермүүд тусгаарлагдсан үед SAS-ийг хөөргөхөөс өмнөх бэлтгэлийн эцсийн шатанд нэвтрүүлж болно. Энэхүү системийн тусламжтайгаар хөлөг онгоцыг ослын бүсээс буулгаж, буух модулийг салгаж, шүхрийн буух системийг идэвхжүүлэхэд хангалттай өндөрт гаргадаг.

Союз сансрын хөлгийн SAS хөдөлгүүрийн систем нь гурван төрлийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг суурилуулсан (хамгийн эхний хуудсан дээрх зургийг үз). Системийн дээд хэсэгт SAS тасалгааны олон цорго бүхий хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүр, пуужин агаар мандлын өтгөн давхаргаар дамжин өнгөрөх үед хөлөг онгоцыг аэродинамик халаалтаас хамгаалдаг бүрхүүл байдаг. Пуужингийн тууш тэнхлэгт 30 ° өнцгөөр чиглэсэн 12 хушуу бүхий үндсэн хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүр (хүч нь 750 кН, түлшний цэнэгийн жин 1 тонн) нь шууд харвах хэсэгт бэхлэгдсэн байна. Энэхүү хөдөлгүүрийн бүрхүүлийн доор буух модуль болон сансрын хөлгийн тойрог замын тасалгааг аюулын бүсээс холдуулж, эргүүлэх, зайлуулах боломжийг олгодог хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн дөрвөн удирдлагын хөдөлгүүр байдаг.

SAS-ийг идэвхжүүлсний үр дүнд хөлөг онгоц 1200 м хүртэл өндөрт гарч, хөөргөх газраас 3 км хүртэлх зайд (салхины чиглэлээс хамаарч) шидэгдэх боломжтой.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь Союз сансрын хөлгийн буух системд (шүхрийн системтэй хамт) хэрэглэгдэх боломжтой болсон. Буух машин ингэж газарддаг. Дэлхийтэй шууд ойрхон, буухаас 10 минутын өмнө урд талын дулааны хамгаалалтыг салгаж, буух тээврийн хэрэгслийн урд хэсэгт байрлах зөөлөн буух хөдөлгүүрийг бүрхэв. Үүний зэрэгцээ багийнхан газардах бэлтгэлээ базааж, сансрын нисгэгчдийг байрлуулсан суудлын цочрол шингээх системийг шахаж байна. Дэлхийн ойролцоо, ойролцоогоор 1 м-ийн өндөрт зөөлөн буух хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн зургаан мотор асаалттай байна (хэд хэдэн килоневтны хүч, хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн цэнэгийн жин 9 кг, ажиллах хугацаа секундын нэг хэсэг). Эдгээр хөдөлгүүрүүд эцэст нь буух машиныг шүхрээр буулгах хурдыг (ойролцоогоор 7-8 м/с) бараг 0 м/с хүртэл бууруулдаг.

Америкийн сансрын хөлгүүдийн яаралтай аврах системийн хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүр. "Мөнгөн ус". Америкийн анхны сансрын хөлөг дээр хөөргөх болон хөөргөх үе шатанд осол гарсан тохиолдолд хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүртэй яаралтай аврах системийг ашигласан бөгөөд энэ нь хөлөг онгоцыг 760 м хүртэл өндөрт татах боломжийг олгосон. Дараа нь шүхрийн системийг ашиглан усан дээр газардах боломжтой. Мөнгөн ус хөлөг онгоцны хатуу түлшний SAS хөдөлгүүр (Зураг 5) нь 30 хүртэлх хэт ачааллыг бий болгож чадна. gба ~ 1 секундын турш 230 кН-ийн түлхэлтийг бий болгоно. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг суурилуулсан бөгөөд ингэснээр түүний гурван хошуугаар бий болсон түлхэц нь хөлөг онгоцны массын төвтэй харьцуулахад хөдөлж, хөөргөх тээврийн хэрэгслийн нислэгийн замтай харьцуулахад хөндлөн чиглэлд хөлөг онгоцыг тусгаарлах боломжийг олгодог.

Усан онгоцыг зөөгч пуужингаас аюулгүй зайд холдуулсны дараа даалгавраа аль хэдийн гүйцэтгэсэн пуужингийн хатуу түлшний хөдөлгүүрээс фермийг дахин тохируулахаар төлөвлөжээ. Өөр нэг хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүр (мөн гурван цорготой) нь 1.5 секундын турш 3.6 кН-ийн хүчийг бий болгоход зориулагдсан байв. Нислэгийн хэвийн явцад SAS-ыг тодорхой өндөрт буулгаж, зөөгч пуужин болон хөлөг онгоц ниссээр байв.

Меркури сансрын хөлгийн нисгэгчтэй нислэгийн практикт SAS ашиглагдаагүй. Гэсэн хэдий ч энэ систем нь хүний ​​амьсгал, температур, яриаг дуурайдаг тусгай суурилуулалт (“робот”) бүхий тойрог замд хөөргөсөн туршилтын (нисгэгчгүй) Меркури сансрын хөлгийг анх хөөргөх үеэр (1961 оны 4-р сарын 25) идэвхжсэн. Пуужинг хөөргөснөөс хойш 30 секундын дараа дэлхийн тушаалаар дэлбэлсэн боловч дэлбэрэлт эхлэхээс өмнө SAS хөлөг онгоцыг салгаж, усан дээр шүхрээр бууж, хөөргөснөөс хойш 25 минутын дараа нисдэг тэргээр авчээ. Энэ тохиолдол нь сансрын хөлгийн аврах ажиллагааны системд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглах боломжтой болохыг практикт нотолсон.

Цагаан будаа. 5. Меркури сансрын хөлгийн аврах ажиллагааны систем:

1 - хөлөг онгоцыг татахад зориулагдсан хатуу түлшний пуужингийн мотор; 2 - SAS дахин тохируулсан хатуу түлш хөдөлгүүр; 3 - ферм; 4 - сансрын хөлөг; 5 - тойрог замд байгаа хөлөг онгоцыг хөөргөх төхөөрөмжөөс салгах зориулалттай хатуу түлшний пуужингийн мотор; 6 - Хатуу түлшний пуужингийн мотор нь тойрог замаас гарах үед хөлөг онгоцыг тоормослох

Цагаан будаа. 6. Аполло сансрын хөлгийн аврах ажиллагааны систем:

1 - нислэгийн замыг удирдах зориулалттай хатуу түлш пуужингийн мотор (хөлөг онгоцыг хажуу тийш нь хөдөлгөх); 2 - SAS дахин тохируулсан хатуу түлш хөдөлгүүр; 3 - хөлөг онгоцыг татахад зориулсан хатуу түлшний пуужингийн мотор; 4 - багийн тасалгаа

"Ихэр". Сансрын нисгэгчдийг хөөргөх суудал ашиглан аврах ажиллагаа нь хөөргөх үеийн нислэгийн хурд, өндрөөр хязгаарлагддаг. Зарим сансрын хөлөг SAS-ийн оронд хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглан хөөргөх суудлыг ашигласан. Жишээлбэл, Gemini сансрын хөлөг дээр хоёр сансрын нисэгчийг хоёуланг нь хөөх дохиог аль нэг нь өгч болох бөгөөд үүний тулд тэрээр хөлнийхөө завсар суулгасан савнаас бөгжийг гаргаж авах шаардлагатай болсон. Сансрын нисгэгчдийн суудлын ард хөөргөх үед чиглүүлэгч үүрэг гүйцэтгэдэг төмөр зам байсан. Шилжилтийг сквиб ашиглан гүйцэтгэсэн. Түүгээр ч барахгүй хаах систем нь буух нүхийг (хоёр байсан) тэсрэх боолтны тусламжтайгаар онгойлгож, сансрын нисгэгчдийн суудлыг шидсэнээс өмнө сумнуудыг галлахаас сэргийлсэн.

Сансрын нисгэгчидтэй сандал хөлөг онгоцны гадна талд гарч ирсний дараа сандал дээр суурилуулсан пуужингийн хөдөлгүүрүүд асаалттай байсан (ашиглалтын хугацаа 0.27 сек, нийт импульс 8.4 кН секунд) бөгөөд энэ нь сандлыг урагш шидэв. хөлөг онгоцны уртааш тэнхлэгт 49°-ийн өнцөг. Хийх үед хамгийн их хурдатгал 24 g. Тооцооллын дагуу хөөргөх үед осол гарсан тохиолдолд эдгээр хатуу хөдөлгүүртэй пуужингууд нь сансрын нисгэгчидтэй суудлыг пуужингаас 150 м-ийн зайд шидэх ёстой байсан бөгөөд туршилтын явцад суудал нь 300 м-ийн зайд шидэгдэж, 140 метрийн зайд шидсэн байна дээшээ.

Хаягдсаны дараа сандлыг салгаж, хийлдэг бөмбөлөг сандлыг тогтворжуулж, тоормослохын тулд байрлуулж, дараа нь шүхэр байрлуулна. Багийнхан усан дээр газарджээ.

"Аполлон". Түүний SAS нь онцгой байдлын үед тасалгааг багийн хамт дээш (урагш) хөөргөх төхөөрөмжөөс холдуулах зорилготой байв. онцгой байдалхөөргөх үед болон Аполло сансрын хөлгийн нислэгийн эхний үе шатанд (~ 80 км-ийн өндөрт). SAS нь түүн дээр суурилуулсан хатуу түлшний гурван пуужингийн мотор бүхий хүрээг багтаасан (Зураг 6). Энэхүү бүтцийн нийт жин нь 4 тонн, урт нь 7 м.

Ойролцоогоор 3 м өндөртэй таслагдсан тетраэдр пирамид хэлбэртэй хүрээ нь хоолойноос (титан хайлш) гагнаж, тэсрэх боолтоор багийн тасалгаанд бэхлэгдсэн байв. Багийн тасалгааг дээш (урагш) шидэх зориулалттай хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүр нь хөдөлгүүрийн уртааш тэнхлэгт 35 ° өнцгөөр суурилуулсан дөрвөн хушуутай байв. Хатуу түлшний пуужингийн моторын урт 4.6 м, диаметр 0.66 м, жин 2.18 т (түлшгүй - 0.73 т). Хатуу түлшний пуужингийн хүч 700 кН, ашиглалтын хугацаа 6 секунд, үүссэн хурдатгал 9 g.

Яаралтай байдлын үед багийн гишүүдийн хамт тасалгааг хажуу тийш шидэхэд зориулагдсан өөр хатуу түлш пуужингийн моторыг нэгэн зэрэг асаах шаардлагатай байв. 0.6 м урт, 0.23 м диаметртэй, 23 кг жинтэй энэхүү хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр нь 15.1 кН хүч гаргаж, 0.5 секундын турш ажилласан. Эдгээр хоёр хатуу түлш хөдөлгүүрийн ажиллагаа зогссоны дараа SAS-ийг дахин тохируулахын тулд хоёр цорго бүхий хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг асаасан. 1.5 м урт, 0.25 тонн жинтэй, 150 кН-ийн хүч гаргаж, 1 секундээс бага хугацаанд ажилласан.

SAS-ыг хаясны дараа багийн тасалгаа шүхрээр буув. Багийн хамт тасалгааны дээд хэсэгт байрлуулсан шүхэрүүдийг байрлуулахын тулд тасалгааг тусгай байдлаар чиглүүлж, эхлээд ёроолд нь буулгав. Хэрэв хөөргөх үед эсвэл нислэгийн эхний үе шатанд (36 км-ийн өндөрт) онцгой нөхцөл байдал үүссэн бол багийн тасалгааны чиг баримжаа нь SAS биеийн дээд хэсэгт суурилуулсан тусгай аэродинамик гадаргуугаар хангагдана. Усан онгоцыг хөдөлгөх хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрийн ажиллагаа дуусах хүртэл эдгээр гадаргууг их биений эсрэг дарж, дараа нь онгойлгоно.

Тасалгааны заасан чиг баримжаа хангасны дараа л SAS-ийг багийнхантай хамт тасалгаанаас салгаж болно. Хэрэв агаар мандлын нягт нь аэродинамик гадаргууг үр дүнтэй ажиллуулахад хангалтгүй 36-80 км-ийн өндөрт онцгой нөхцөл байдал үүссэн бол SAS-ийг хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн ажиллагаа дууссаны дараа багийн тасалгаанаас шууд салгав. , мөн тасалгааны заасан чиг баримжаа нь түүнд суурилуулсан шингэн түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн чиг баримжаа олгох системийг ашиглан хангагдсан.

хөөргөх үед болон нислэгийн эхний үе шатанд онцгой байдлын үед 80 км-ийн өндөрт хүрэх үед хөдөлгүүр бүхий хүрээ нь багийн хамт тасалгаанаас тусгаарлагдсан бөгөөд үүний тулд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн моторыг эргүүлэх шаардлагатай байв. дээр SAS-г дахин тохируулж, хөлөг онгоцыг хажуу тийш нь хөдөлгө.

Гариг хоорондын сансрын хөлгийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр.Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг олон хиймэл дагуул, түүнчлэн хэд хэдэн гариг ​​хоорондын сансрын хөлөг дээр туслах пуужингийн хөдөлгүүр болгон ашигладаг. Жишээ нь, Ангараг-2, Марс-3 (1971 онд хөөргөсөн) сансрын хөлөг юм. Эдгээр сансрын хөлөг нь янз бүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг хэд хэдэн хатуу түлш пуужингийн мотороор тоноглогдсон (Зураг 7). Аэродинамик тоормосны конус дээр хоёр хос хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд (тус бүр нь 0.5 кН хүч) байв. Сансрын хөлгөөс буух модультай хамт аэродинамик конусыг салгасны дараа эргүүлэхийн тулд Ангараг гаригт ойртох үед нэг хосыг асаасан (ажиллах хугацаа 0.3 секунд). Бууж буй тээврийн хэрэгслийн аэродинамик конусыг Ангараг гараг руу чиглүүлсний дараа эргүүлэх ажиллагааг гүйцэтгэсэн. Ангарагийн агаар мандлын нягт давхаргад орохдоо сансрын хөлөгт өгөгдсөн чиг баримжаа олгох хэрэгцээ шаардлагаас үүдэлтэй.

Дараа нь тээврийн хэрэгслийг буух зам руу шилжүүлэхийн тулд үндсэн хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг (харгалзах бэхэлгээний хүрээтэй хамт) хөөргөж, аэродинамикийн эргэлтийг зогсоохын тулд хоёр дахь хос хатуу түлш пуужингийн моторыг асаав (ажиллах хугацаа 0.26 секунд). конус. Энэ хосын хатуу түлшний хушуу нь эхний хосын хатуу түлшний хушуутай харьцуулахад эсрэг чиглэлд чиглэгддэг.

Тээврийн хэрэгслийн аэродинамик тоормосны дараа хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн моторыг асааж, шүхрийн системийн тагийг дахин тохируулж, нисгэгч суваг (6.5 кН хүч) оруулав. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн ажиллах хугацаа 0.24 секунд байна. Үүний зэрэгцээ аэродинамик тоормосны конусыг асааж, нисгэгчийн ганга голыг нь сугалж авав. Сүүлд нь шүхрийн системийг хазайлгах зориулалттай хатуу түлшний пуужингийн моторыг (9 кН хүч) шүхэр буух тээврийн хэрэгслийг бүрхэхгүй байхын тулд шүхрийн савнаас, зөөлөн буух зориулалттай хатуу пуужингийн моторыг (56 кН түлхэлт) гаргаж авсан.

Цагаан будаа. 7. Ангараг-3 гараг хоорондын станцын буух машин:

1 - аэродинамик тоормосны конус; 2 - нисгэгчийн хоолойг идэвхжүүлэх хатуу түлшний пуужин харвагч; 3 - тээврийн хэрэгслийг буух зам руу шилжүүлэх хатуу түлшний пуужингийн мотор; 4 - үндсэн шүхэр; 5 - буух машин

Дараа нь буух машин дээр суурилуулсан өндөр хэмжигчийг ажиллуулж, хөөрөх хатуу түлшний пуужингийн мотор болон зөөлөн буух хатуу түлшний пуужингийн моторыг салгав. Эхнийх нь шүхрийг хажуу тийш шидэв (ашиглалтын хугацаа нь 1 секунд), хоёр дахь нь Ангараг гаригийн гадаргуу дээр буух тээврийн хэрэгслийн зөөлөн буултыг хийсэн (ашиглалтын хугацаа нь 1.1 секунд). Зөөлөн буух хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн мотор ажиллаж дууссаны дараа доод нэг хагас шүхрийн савыг хөөргөж, зөөлөн пуужингийн их бие дээр хоёр хажуугийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн мотор (нийт хүч 1 кН, ажиллах хугацаа 4 д) суурилуулав. - буух хатуу түлшний пуужингийн моторыг асаасан. Тэдний даалгавар бол буух тээврийн хэрэгслийн их биетэй цохиулахаас зайлсхийхийн тулд зөөлөн буух хатуу пуужингийн моторыг хажуу тийш нь хөдөлгөх (хаях) юм.

Туслах хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг "Марс-5" ба "Ангараг-6", "Рейнжер" (51-р хуудасны 12-р зургийг үз) гэх мэт сансрын хөлөгт ашигласан.

Пуужин хөөргөх хэрэгслийн хатуу түлшний туслах пуужингийн хөдөлгүүр.Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь хөөргөх пуужингийн толгойн гадаргуу дээр хийн генератор, тэдгээрийн нислэгийг удирдах, пуужингийн чиг баримжаа олгох системд (жишээлбэл, Tor-Able зөөгч пуужинд), пуужингийн шатыг тусгаарлах системд (жишээлбэл, пуужингийн шатыг тусгаарлах системд) ашиглагддаг. , Титан-3С, Санчир гаригийн хөөргөх төхөөрөмж ", MTKK "Space Shuttle") гэх мэт.

"Сатурн-5". Дараалсан гурван үе шатанд хөдөлгөгч пуужингийн хөдөлгүүртэй энэхүү пуужин хөөргөгч нь биеийн захад суурилуулсан нийт 18 хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг агуулдаг. Түүгээр ч зогсохгүй эхний шатны сүүл хэсэгт энэ үе шатыг тусгаарлахын тулд 8 тоормосны хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүр (0.54 секундын турш ажиллах хугацаанд тус бүр нь 337 кН хүч гаргасан) байрладаг. Хоёрдахь шатны шилжилтийн тасалгаанд савны түлшийг "тууруулах" 4 хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүр (тус бүр нь 102 кН хүч чадалтай, 3.8 секундын турш ажилладаг) байдаг. Эцэст нь, гурав дахь шатны доод хэсэгт түлшийг "сууруулах" зориулалттай хоёр хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүр (тус бүр нь 15 кН хүч чадалтай, 3.9 секундын ажиллах хугацаа) болон өөр дөрвөн хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүр (хүчтэй) байна. 155 кН тус бүр 1.5 сек ажиллах хугацаатай) хоёр дахь шатны хэлтэст.

Жагсаалтад орсон хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн ажиллах дараалал дараах байдалтай байв. Ашигласан шатны пуужингийн хөдөлгүүрийг унтраах тушаал өгсний дараа 0.5-0.7 секундын дараа хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг асааж, дараагийн шатны танканд түлш "багших" байдлыг баталгаажуулна. Өөр 0.1-0.2 секундын дараа тоормосны хатуу түлшний пуужингийн моторыг асааж, зарцуулсан шатыг тусгаарлана. Одоогийн байдлаар түүний үндсэн хөдөлгүүрүүдийн хүч нь нэрлэсэн үнийн дүнгийн 10% хэвээр байна. Тоормосны хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд үргэлжлүүлэн ажиллаж, дараагийн шат нь 0.1-0.6 секундын дотор инерцээр нисч, хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн түлхэлтийн нөлөөн дор түлшний "суурах" (жишээлбэл, 1) Эхний болон хоёр дахь үе шатыг салгах мөчөөс хойш тэдгээрийн хоорондох зай 2 м хүрнэ). Дараа нь пуужингийн хөдөлгүүрийг асаах тушаалыг өгдөг. 3-6 секундын дараа тэд нэрлэсэн ажиллагааны горимд хүрч, түлшийг "сууруулах" хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн үйлдэл зогсох бөгөөд удалгүй эдгээр хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд шатлалын "идэвхгүй" массыг багасгахын тулд дахин тохируулагдана. Дахин тохируулах ажиллагааг пиротехникийн систем, пүрш түлхэгч ашиглан гүйцэтгэдэг.

Санчир гариг ​​5 пуужингийн туслах хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь дизайны хувьд ижил төстэй байдаг. Тэдний ган цилиндр хайрцаг нь аммонийн перхлорат ба полисульфид резинэн дээр суурилсан холимог түлшээр хийсэн дотоод од хэлбэртэй суваг бүхий цэнэгийг агуулдаг. Хамгийн том нь эхний шатны тоормосны хатуу түлш пуужингийн моторууд юм; Тэдний өндөр нь 2.24 м, диаметр нь 0.39 м, жин нь 228 кг (126 кг түлшийг оруулаад). Гурав дахь шатны танканд түлшний "суурилуулах" боломжийг олгодог хамгийн жижиг хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь 27 кг түлш агуулдаг.

"Титан-3С", "Сансрын хөлөг". Тэдний хатуу түлшээр ажилладаг "суурилагдсан" хоёр хөдөлгүүр (үүнийг дараа нь авч үзэх болно) тус бүр нь хоёр блок болгон нэгтгэсэн найман тасалгааны хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүртэй. Titan-ZS хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн моторыг асаах мөчид хавтасны сүүлийн хуудсанд харуулав. Дараа нь бид Titan-ZSi пуужингийн хөдөлгүүрээс илүү сайн шинж чанараараа ялгаатай Space Shuttle-ийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийг авч үзэх болно. Тэд 95 кН-ийн хүчийг бий болгож, 0.7 секундын турш ажилладаг (мөн түлхэлтийн өсөлт, бууралтын процессыг харгалзан - 1.2 секунд). Хөдөлгүүр бүрийн нийт түлхэлтийн импульс 82 кН с байна. Арван зургаан үзүүртэй од хэлбэрийн дотоод суваг бүхий 35 кг жинтэй түлшний цэнэгийг 32.6 см диаметртэй цилиндр хэлбэртэй орон сууцанд байрлуулсан бөгөөд хөдөлгүүрийн нийт урт нь 88 см жинтэй 74 кг.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн камерт түлш шатаах үед хий үүсдэг өндөр даралт(ойролцоогоор 13 МПа) бөгөөд энэ нь түлшний боломжит химийн энергийг нэлээд үр ашигтай ашиглах боломжийг олгодог. Хатуу түлшний пуужингийн моторын орон сууц, цорго суурилуулах хэсэг нь хөнгөн цагаан хайлшаар хийгдсэн, цорго гаралт нь ган, хөргөлтгүй, хушууны хүзүү нь бал чулуу юм.

Сансрын хөлөг онгоцны тасалгааны хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг зохион бүтээхдээ хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрээс урсаж буй хийн тийрэлтэт урсгал нь нислэгийн явцад энэ төхөөрөмжийн дулааны хамгаалалтын бүрхүүлийг гэмтээхгүй байх талаар онцгой анхаарал хандуулсан. Тиймээс хийн урсгал руу гадны хатуу тоосонцор (гал асаагчийн хэсэг, дулаанаас хамгаалах бүрээс гэх мэт) орох боломжийг хасах шаардлагатай байв. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн түлшний бүтцийг ч гэсэн шаталтын бүтээгдэхүүн дэх эдгээр тоосонцоруудын агууламж бага байхаар сонгосон: холимог түлш нь зөвхөн 2% хөнгөн цагаан (үлдсэн хэсэг нь аммонийн перхлорат ба гидроксил төгсгөлийн бүлэгтэй полибутадиен) агуулдаг.

САНСАР БҮТЭЭГДЭХҮҮН ЗАМЫГ ТОДОРХОЙЛОХ

Цаашилбал, товхимолын эхэнд жагсаасан пуужин хөөргөх болон сансрын хөлгийн хөдөлгүүрүүдийн тодорхой дээжийн жишээг ашиглан сансрын хөдөлгүүрт хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглах чиглэлүүдийг тайлбарлав. Тухайн жишээнүүд нь санааг өгдөг одоогийн байдалулс орнууд болон дэлхийн хэмжээнд сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг хөгжүүлэх, боломжит техникийн шийдлүүдийн талаар, хэрэгжүүлсэн загваруудын олон янз байдлын талаар, сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг бий болгох, ашиглахад тулгарч буй зарим асуудлууд, эдгээр хөдөлгүүрүүдийн ач холбогдлын талаар. Хамгийн сүүлийн үеийн үйл явдлуудын нэгээр түүхийг эхлүүлье.

SRM хөдөлгүүр.Түүний бүтэн нэр нь англи хэл рүү орчуулбал "Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүр" гэсэн утгатай. SRM нь орчин үеийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн дотроос хамгийн том нь юм: өндөр нь 38.2 м, биеийн диаметр нь 3.71 м, жин 568 тонн, 122 секундын турш ажиллаж байгаа хөдөлгүүр нь бараг 1300 MN секундын хүч чадалтай. хамгийн их хүч ~ 14 МН .

Цагаан будаа. 8. SRM мотор

SRM нь холимог түлш, найрлага гэх мэтийг ашигладаг. шинж чанаруудыг 13-р хуудсанд өгсөн. Хөдөлгүүр нь 502 тонн (өөрөөр хэлбэл нийт массын 88.4%) түлшний цэнэгийн массыг дөрвөн хэсэгт бараг тэнцүү хуваарилдаг онцлогтой (Зураг 8). , тэдгээрийг тусад нь үйлдвэрлэж, дараа нь гараар суурилуулсан түгжих зүү бүхий механик цоож ашиглан нэг нэгжид холбодог. Энэхүү огтлолын (хэсэгчилсэн) загвар нь ийм том хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрийг үйлдвэрлэх, тээвэрлэхтэй холбоотой асуудлыг шийддэг. Үйлдвэрээс нь задлаад шууд сансрын буудал руу зөөж, нэг өдрийн дотор угсарч болно.

Тусдаа SRM хэсгүүдийн орон сууц нь өндөр бат бэх гангаар хийгдсэн бөгөөд дулаан тусгаарлагч давхаргаар шатахаас хамгаалагдсан: асбест, цахиур дүүргэгч бүхий нитрил бутадиен резинээр хийсэн. Цэнэглэх ба дулааны хамгаалалтын хооронд карбоксил төгсгөлийн бүлэг бүхий дүүргэсэн полибутадиен полимерийн бэхэлгээний наалдамхай давхарга байдаг. Эдгээр полимер материалыг мөн цэнэгийн төгсгөлийн гадаргууг хуяглахад ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь бүх бүтцийн массын 11% -ийг эзэлдэг.

SRM түлхэлтийн гол хэсэг нь жижиг конустай төв дугуй сувгийн гадаргуугийн дагуу цэнэг шатаж байгаатай холбоотойгоор үүсдэг бол урд хэсэгт цэнэг нь арван нэгэн хошуут од хэлбэртэй анхны сувагтай байдаг. Шатаж буй гадаргуугийн энэхүү тохиргооны ачаар хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн хүч эхлээд нэмэгдэж, нислэгийн 20 дахь секундэд хамгийн дээд хэмжээндээ хүрч, дараагийн 40 секундэд 1.5 дахин буурч, дараа нь бага зэрэг нэмэгддэг. Нислэгийн 85 дахь секундээс эхлэн дахин буурдаг (эхэндээ жигд, 110 дахь секундээс огцом). Тайлбарласан түлхэлтийн өөрчлөлтийн шинж чанар нь онгоцны анхны хурдатгал, нислэгийн дунд үе шатанд бүтэц дээр хязгаарлагдмал динамик дарамт, бага зэрэг хэт ачааллыг хангадаг (3). g) нислэгийн төгсгөлд.

SRM-ийн урд хэсэгт жижиг богино хугацааны хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн мотор суурилуулсан бөгөөд түлшний цэнэгийг 0.3 секундын дотор асаах боломжийг олгодог (ийм гал асаагчийг пироген гэж нэрлэдэг). 10 орчим тонн жинтэй тийрэлтэт хушуу нь арын хэсэгт бэхлэгдсэн бөгөөд түүний уртын 1/4-ийг их бие рүү түлхэв. Ийм хошууг "давхсан" цорго гэж нэрлэдэг бөгөөд хөдөлгүүрийн тэнхлэгийн хэмжээг багасгаж, бусад олон давуу талыг бий болгодог.

Цоргоны гол барилгын материал нь ган, хөнгөн цагаан хайлш юм. Тэдгээрийн дулааны хамгаалалтыг нүүрстөрөгчийн даавуугаар бэхжүүлсэн фенолын ablative бүрээс, шилэн материалаар бэхжүүлсэн фенолын завсрын дулаан тусгаарлагч давхаргаар хангадаг. Сүүлчийн фенол хуванцар нь мөн хушууны гаралтын хэсгийн бүтцийн материал болдог. Түлшний цэнэгийг шатаах үед 3400 К температуртай, 4.4 МПа даралттай (хамгийн их даралт нь 1.5 дахин их) хий үүсдэг. Цорго дотор тэлэх үед тэд дэлхийн гадаргуу дээр 2480 м/с, вакуумд 2600 м/с-тэй тэнцэх тодорхой импульс үүсгэдэг.

SRM хөдөлгүүрүүд нь 1981 онд нислэг үйлдэж эхлэх Америкийн анхны сансрын хөлөг болох Сансрын хөлөг дахин ашиглах боломжтой тээврийн сансрын хөлөг (MTKK)-д зориулан бүтээгдсэн. Зэрэгцээ тохиргоонд суурилуулсан, гурван шингэн түлшний хөдөлгүүртэй хамт ажилладаг хоёр хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүр нь ажиллах болно. МТКК-ийг хөөргөх, 45 км-ийн өндөрт авирах ажиллагааг хангах. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг салгасны дараа сансрын хөлөг анхны сансрын хурдтай бараг тэнцүү хурдтай хүрэх хүртэл заасан пуужингийн хөдөлгүүрүүд дахин 6 минутын турш ажиллана.

MTKK-ийн нислэгийн замыг хянахын тулд цорго хүзүүний эргэн тойронд хатуу түлш хөдөлгүүр бүрт 2 м орчим диаметртэй, 3 тонноос дээш жинтэй бүх нийтийн уян холхивч суурилуулсан бөгөөд энэ нь (гидравлик хөтөчтэй хамт) эргэлтийг хангадаг. хошууг ±8° өнцгөөр хоёр тэнхлэгийн хавтгайд байрлуулж, улмаар түлхэлтийн векторын өөрчлөлт. Хоёр хошууг зохих ёсоор эргүүлснээр давирхай, толгой ба өнхрөлтийг хянах боломжтой болно. Энэхүү холхивчийн үндэс нь нэг блокт наасан ган, резинэн цагираган хавтангуудаар хийгдсэн байдаг.

Сансрын хөлөг онгоцны дизайны нислэгийн хөтөлбөрийг зөвхөн бие даасан хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн ашиглалтын шинж чанарт тодорхой, тийм ч том биш тархалттай (хөрөгдөх үед нэрлэсэн горимд хүрэх хугацаа, цаг мөч бүрт түлхэх хүч гэх мэт) л хангаж болно. ). Үгүй бол нислэгийн удирдлагын систем нь замналын зөрчилдөөнийг "няцаах" боломжгүй болно. SRM-ийн тогтвортой гүйцэтгэлийг хангахын тулд түлшний анхны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн чанар, түлшний төлбөрийг үйлдвэрлэх технологид хатуу шаардлага тавьдаг. Тодорхой хос SRM бүрийн төлбөрийг нэгэн зэрэг үйлдвэрлэх ёстой. Түүнээс гадна нэг саванд бэлтгэсэн түлшний хольцыг хатуу түлшний хөдөлгүүрийн аль алиных нь харгалзах сегментүүдэд ээлжлэн хийнэ.

SRM хөдөлгүүрүүдийг ажиллуулж, салгаж дууссаны дараа шүхрийн системийг идэвхжүүлэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь эдгээр хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийг дахин ашиглах зорилгоор далайн гадаргуу дээр зөөлөн буух боломжийг олгоно. Энэ утгаараа SRM нь хатуу пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн дунд өвөрмөц юм. Түүний орон сууц нь жишээлбэл, хорин удаа, уян холхивч нь арав дахин ашиглах зориулалттай. Нислэг бүрийн дараа их бие болон хошууны дулааны хамгаалалтыг (тийрэлтэт онгоцноос тийрэлтэт онгоцоор) авч, дахин хэрэглэнэ. Аврах боломжтой хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн бүтэц дэх динамик ачааллыг хязгаарлахын тулд цоргоны хуванцар гаралтын хэсгийг нислэгийн замын дээд хэсэгт ашигласан хөдөлгүүрээс зайлуулахаар шийдсэн. Хаягдсан хушууны бүрхүүл нь цагираг хэлбэрийн пирочаржаас үүссэн хийгээр таслагдана.

SRM шиг ийм том хөдөлгүүрийг бүтээхдээ бүрэн хэмжээний туршилтын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн галын дөрвөн туршилтыг суурин дээр хийх шаардлагатай байсан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүний дагуу хөдөлгүүрийг хөгжүүлэх зардал бага байсан. Энэ нөхцөл байдлыг ялангуяа SRM-ийг бүтээсэн Тиокол ​​корпораци АНУ-д хуримтлуулсан туршлагыг доор авч үзэх өөр нэг том хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг бий болгох, ажиллуулах явцад бүрэн ашигласантай холбон тайлбарлаж байна.

Хөдөлгүүр UA-1205.Нэгдсэн Технологийн Төвөөс бүтээсэн энэхүү хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг 1965 оноос хойш Ти-тан-3 гэр бүлийн янз бүрийн хөөргөх пуужингийн анхны хурдатгалд ашиглаж ирсэн. Сансрын хөлгийн нэгэн адил тэдгээр нь хөөргөхөөс эхлээд 45 км-ийн өндөрт ажилладаг хоёр хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүртэй. Эдгээр хөөргөх тээврийн хэрэгслийн аль нэгийг (нислэгт, ашигласан хатуу түлшний пуужингийн моторыг салгах үед) товхимолын хавтасны сүүлчийн хуудсанд үзүүлэв.

UA-1205 бол өнөөг хүртэл ажиллаж байгаа хамгийн том хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүр юм. Түүний 3.05 м диаметртэй цилиндр хэлбэртэй ган их бие нь 193 тонн хатуу түлш агуулдаг бөгөөд шаталт нь 5.3 MN хүрдэг. Хөдөлгүүрийн ажиллах хугацаа 125 секунд, нийт түлхэлтийн импульс 500 орчим сая секунд байна. UA-1205 (Зураг 9) нь огтлолын загвартай бөгөөд SRM хөдөлгүүрт ашигладагтай төстэй найрлагатай холимог түлшээр ажилладаг. Цэнэглэх тохиргоо нь SRM-д ашигладагтай төстэй боловч бие даасан хэсгүүдийн арын төгсгөлүүд (нийт 7) хуяггүй байдаг. Үүнээс болж хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүр ажиллаж эхлэхэд түүний хүч хамгийн дээд хэмжээндээ хүрдэг (дээр дурдсанчлан), дараа нь аажмаар ~ 70% хүртэл буурч, сүүлийн 20 секундын дотор огцом 0 болж буурдаг.

Зураг 9 УА-1205 пуужингийн хатуу хөдөлгүүртэй хөдөлгүүрийн систем

SRM-ээс ялгаатай нь UA-1205 нь "давхар" биш харин ердийн цорготой. Түүний загварт графит цагирагийн оруулга (хүзүүнд) болон хатаах материал (цахиур болон бусад даавуугаар бэхжүүлсэн фенопласт) орно. Цорго дахь шаталтын бүтээгдэхүүн нь хөдөлгүүрт 2610 м / с (вакуум дахь) тодорхой импульс өгдөг.

Тус бүрд пуужингийн нислэгийг хянах зорилгоор; UA-1205 хөдөлгүүр нь туслах ажлын шингэн - шингэн азотын тетроксидыг цорго дахь дуунаас хурдан хийн урсгалд тэгш хэмт бус оруулахад суурилсан түлхэлтийн векторын хяналтын системээр тоноглогдсон. Энэ зорилгоор цахилгаанаар удирддаг хушууг суурилуулсан бөгөөд цоргоны эргэн тойронд ойролцоогоор өргөжиж буй хэсгийн дунд байрладаг. Хөндлөн огтлолын квадрант бүрийн хувьд хоорондоо холбогдсон зургаан цорго байдаг бөгөөд асаалттай үед хошууны тохирох газарт хажуугийн хяналтын хүч үүсдэг. Энэ нь урсгалын динамик ба химийн харилцан үйлчлэл, түүнчлэн туслах ажлын шингэний тийрэлтэт урсгалаас үүссэн хүчний импульсээс үүсдэг.

Хэдийгээр түлхэлтийн тэнхлэгийн бүрэлдэхүүн хэсэг нэмэгдэж байгаа ч хатуу түлшний пуужингийн тодорхой импульс багассаар байна. Энэ арга нь нэг хөдөлгүүрийг ашиглах үед пуужингийн чиглэл, чиглэлийн нислэгийг хянах боломжийг олгодог, мөн хоёр хөдөлгүүрийн хувьд (жишээлбэл, Титан-3 пуужингийн гэр бүлийнх шиг) - мөн өнхрөх хэлбэрээр. UA-1205-д азотын тетроксид нь тусгай саванд агуулагддаг бөгөөд тэндээс шахсан азотоор нүүлгэн шилжүүлдэг. Нислэгийн үеэр шингэний нөөцийн 80 орчим хувийг 4 тонн зарцуулдаг.

Тусгаарлах системийн хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрийг харгалзан UA-1205 дээр суурилсан хөдөлгүүрийн систем нь 26 м өндөр, 230 тонн жинтэй.

Титан-3 пуужингийн гэр бүлийн пуужингууд нь ажиллаж байгаа цуваа пуужингийн даацыг нэмэгдүүлэхийн тулд "суулгасан" хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглах үр дүнтэй байдлын тод жишээ юм. Эдгээр пуужингийн түүх нь сансарт даац хөөргөхөд тохирсон хоёр үе шаттай тив хоорондын Титан-2 пуужингаас эхэлсэн. 1965-1966 онд ашигласан энэ пуужингийн хурдатгал. Gemini нисгэгчтэй сансрын хөлгийг хөөргөхөд дараалсан хоёр шингэн пуужингийн хөдөлгүүрээр хангагдсан. Тэдний эхнийх нь 1913 кН (дэлхий дээр) хүч гаргаж, 150 секундын турш ажилласан, хоёр дахь нь 180 секундын турш 445 кН хүч чадалтай байв.

Титан-2-ын орой дээр өөр шингэн шатыг суурилуулж, хатуу түлшээр ажилладаг UA-1205 хөдөлгүүрийг их биеийн хоёр талд бэхлэсний дараа пуужингийн хөөргөх жин 147 тонноос 630 тонн болж, Даацын хүчин чадал (Титан-2 дээр хөөргөсөн ачааны жин) дэлхийн дугуй тойрог замд ойролцоогоор 3.5 тонноос 13 тонн хүртэл нэмэгдсэн байна ижил хүчин чадалтай цоо шинэ хөөргөх төхөөрөмж бий болгох шаардлагатай байсан.

Хоёр UA-1205 хөдөлгүүрийн нийт хүч нь пуужин хөөргөх төхөөрөмжийг газраас дээш өргөж, хэдэн арван километрийн өндөрт гаргахад хангалттай юм (шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр асаалттай байдаг. ажиллаж дууссан). Хэрэв бид Титан-3 пуужингийн гэр бүлийн янз бүрийн хувилбаруудын хүч ба жингийн харьцааг тооцвол пуужингийн шинэчлэгдсэний дараа энэ үзүүлэлт 1.3-аас 1.7 болж өссөн байна. g. Ийнхүү хөөргөх төхөөрөмж илүү хурдан хурдасч эхэлсэн бөгөөд үүний үр дүнд таталцлын нөлөөлөлтэй холбоотой хурдны алдагдал буурч (аэродинамик чирэгдэлийг даван туулах алдагдлын хувьд тийм ч их нэмэгдээгүй).

Дүрсээр хэлбэл, "суулгасан" хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь Титан пуужинд шинэ амьдралыг амьсгалж, Америкийн сансрын хөтөлбөрүүдийг хэрэгжүүлэхэд өргөнөөр ашиглах боломжийг баталгаажуулсан. Энэ төрлийн пуужингууд нь сүүлийн жилүүдэд ашиглагдаж байгаа Америкийн пуужингийн хамгийн хүчирхэг нь юм. Сансрын нисгэгчдийн олон ололт амжилт нь тэдгээрийн хэрэглээтэй холбоотой байдаг. Ийнхүү 1977 онд Титануудын тусламжтайгаар Вояжер гараг хоорондын хоёр станцыг хөөргөж, Бархасбадь болон түүний дагуулуудын талаарх хамгийн үнэ цэнэтэй мэдээллийг дамжуулсны дараа Санчир гариг ​​руу чиглэн хөдөлсөөр байв. Нислэгийн хугацааг багасгахын тулд заасан сансрын хөлөгт зугтах гурав дахь хурдыг өгсөн бөгөөд тэд нарны аймгаас цааш явах болно.

Вояжерсыг Титан-3 гэр бүлийн таван шатлалт пуужин хөөргөх төхөөрөмж ашиглан хурдасгасан: эхний шат нь UA-1205 хатуу түлшний хөдөлгүүрээр, дараагийн гурав нь шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрээр, дээд шат (дээд шат гэж нэрлэгддэг) байв. ) хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүртэй. Энэхүү хатуу түлшний хөдөлгүүрийг цаашид авч үзэх бөгөөд энд бид сансрын хөтөлбөрүүдэд өргөн хэрэглэгдэх болсон өөр нэг хөөргөх төхөөрөмжид ашиглагддаг хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийг авч үзэх болно.

LV "Delta" хөдөлгүүрүүд.АНУ-д энэхүү хөөргөх төхөөрөмжийг "сансрын нисгэгчдийн ажлын морь" гэж нэрлэдэг: энэ нь бусад гадаадын пуужингаас илүү их ачааг сансарт хөөргөсөн бөгөөд эдгээр ачаа нь олон янзын зорилготой.

Анх Delta нь гурван үе шаттай пуужин байсан бөгөөд эхний хоёр үе шатанд шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүртэй, гурав дахь шат нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүртэй байв. 48 тонн орчим хөөргөх масстай энэ нь 370 км-ийн өндөрт тойрог тойрог замд 270 кг ашигтай ачааг эсвэл 185 х 36,000 км-ийн сунасан эллипс тойрог замд (геостационар дамжуулах тойрог зам гэж нэрлэдэг) байрлуулах боломжтой. 1960 онд анхны нислэгээ хийснээс хойш Дельта хэд хэдэн өөрчлөлтийг хийсэн бөгөөд энэ хугацаанд гурав (1964), зургаа (1970), есөн (1972) суурилуулсан хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрээр тоноглогдсон илүү хүчирхэг пуужингууд гарч ирэв. "Дельта" -ын хамгийн сүүлийн хувилбаруудын нэгийг Зураг дээр үзүүлэв. Тусдаа бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваагдсан 10. Энэхүү пуужингийн өндөр нь 35 м, хөөргөх жин нь 132 тонн бөгөөд үүний 42 тонн нь хатуу түлшээр ажилладаг 9 пуужингийн хөдөлгүүрт унадаг.

Хиймэл хиймэл дагуулыг геостационар тойрог замд хөөргөх үед пуужингийн энэ хувилбарын хөдөлгүүрүүдийн ажиллах дарааллыг авч үзье. "Эхлэх" командын дагуу 912 кН хүч чадалтай төв блокийн шингэн хөдөлгүүр (1-р шат), 942 кН нэмэлт хүч үүсгэдэг 6 хатуу түлш хөдөлгүүрийг асаана. Үүний үр дүнд пуужинд 1.4-ийн анхны хурдатгал өгөгдсөн g. 39 секундын дараа хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн мотор ажиллахаа болих үед дельта нь ойролцоогоор 400 м/с хурдалж, ойролцоогоор 5 км өндөрт хүрдэг (энэ үед пуужингийн эргэлт аль хэдийн эхэлсэн бөгөөд " гөлгөр” ачааны ачааг дэлхийн бага тойрог замд хөөргөх). Дараа нь үлдсэн гурван хатуу түлш хөдөлгүүрийг асаана. Энэхүү үйл ажиллагааны дараалал нь шингэн түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн савны ёроолд нөлөөлж буй хэт ачааллыг хязгаарлах хэрэгцээ шаардлагаас үүдэлтэй юм.

Сүүлчийн хатуу түлш хөдөлгүүр 20 км-ийн өндөрт ажиллахаа больсны дараа ~ 10 секундын дараа бүх есөн хатуу түлш хөдөлгүүр нэгэн зэрэг тусгаарлагдана. Шингэн шат нь нислэгийн 230 дахь секунд хүртэл ажиллана. Үүний зэрэгцээ зөөгч пуужин 95 км өндөрт 5300 м/с хүртэл хурдалж байна. Инерцээр хэдхэн секундын турш хөдөлж, Дельта дахин 10 км дээшилдэг бөгөөд үүний дараа хоёр дахь шатны шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг 13 минутын завсарлагатайгаар хоёр удаа асаана. Заасан шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр нь 46 кН-ийн түлхэлтийн түвшинд нийт 300 секундын турш ажилласны эцэст 180 км-ийн өндөрт ачааг хүргэж, анхны зугтах хурдыг өгдөг.

Үүний дараа ээрэх (тогтворжуулах зорилгоор) болон гурав дахь, хатуу түлшний үе шатыг (хиймэл дагуултай хамт) тусгаарлана. Түүний 67 кН хүч чадалтай хөдөлгүүр нь нислэгийн 24 дэх минутад асч, 44 секундын дараа хиймэл дагуулын хурдыг 7.9-аас 10.25 км/с хүртэл нэмэгдүүлнэ. Энэ тохиолдолд хиймэл дагуулыг экваторын дээгүүр 185 х 35,790 км тойрог замын перигейтэй харгалзах цэг хүртэл хөөргөнө, экваторын хавтгайд 29 ° орчим налуутай (апогей нь дэлхийн эсрэг талын цэгтэй тохирч байна). Энд хиймэл дагуул салж, бие даан өөрийн пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглан геостационар тойрог замд шилждэг. Бид нислэгийн эцсийн үе шатыг зохих хэсэгт авч үзэх болно (49-р хуудсыг үз), гэхдээ одоо бид "Дельта" руу буцах болно.

Цагаан будаа. 10. Delta зөөгч пуужин

Дээрх хөөргөх диаграмаас харахад суурилуулсан Delta хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд (мөн бүр тус бүр нь тус тусад нь) бүх LV хөдөлгүүрүүдийн боловсруулсан нийт түлхэлтийн импульсийн харьцангуй бага хувийг эзэлдэг болохыг анзаарахад хялбар байдаг. Тэд богино хугацаанд ажилладаг бөгөөд нам өндөрт тусгаарлагдсан байдаг. Хэрэв сансрын хөлөг ба Титан пуужингийн харгалзах хатуу түлш пуужингийн моторууд бүрэн шат дамжлага үүсгэдэг бол в. "Дельта" нь пуужингийн шат ба пуужингийн хурдасгуурын хоорондох шинж чанараараа завсрын түвшинд байдаг. Бүтцийн хувьд эдгээр хөдөлгүүрүүд нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн дунд хамгийн энгийн нь юм. Ялангуяа тэд тэгдэггүй. түлхэлтийн векторыг өөрчлөх төхөөрөмжүүдийг агуулсан бөгөөд Delta хөөргөх тээврийн хэрэгслийн нислэгийн удирдлагыг төв хэсгийн шингэн хөдөлгүүрийн системийг ашиглан гүйцэтгэдэг.

1968 оноос хойш "Дельта" пуужингийн гурав дахь шат нь Surveyor сансрын хөлгийн тоормосны хөдөлгүүрийн үндсэн дээр бүтээгдсэн Стар-37 цувралын хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрээр тоноглогдсон. Эдгээр нь титан хайлшаар хийгдсэн 935 мм-ийн диаметртэй бие, "цүнх" хошуутай. Эхлээд бөмбөрцөг хэлбэртэй пуужингийн хатуу хөдөлгүүрийн хувилбарыг ашигласан бөгөөд энэ нь дараахь шинж чанартай байв: жин 718 кг, үүнд 653 кг (жишээ нь 91%) холимог түлш полибутадиен - аммонийн перхлорат - хөнгөн цагаан, хамгийн их хүч 46.7 кН, хувийн импульс 2850 м/с. Хөдөлгүүр нь 44 секундын турш ажиллахад 1860 кН секундын нийт түлхэлтийн импульс боловсруулсан бөгөөд энэ нь дунджаар 42 кН түлхэлттэй тэнцэж байв.

1972 онд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн их бие (түүний дагуу түлшний цэнэг) дунд цилиндр хэлбэртэй хэсгийг оруулснаар 362 мм-ээр уртассан тул хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн жин ойролцоогоор 400 кг-аар нэмэгдэж, түлшний агууламж 92.6% болж өссөн. Нийт түлхэлтийн импульс 2910 кН с хүрсэн; хөдөлгүүрийн ажиллах хугацаа ижил хэвээр байсан тул хүч нь үүнтэй харьцуулахад (66.7 кН хүртэл) нэмэгдсэн.

Үүнтэй холбогдуулан хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг шингэн түлшээр ажилладаг хөдөлгүүртэй харьцуулах нь сонирхолтой юм. Хэрэв шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүртэй хөдөлгүүрийн системийн хувьд түлшний хангамжийн өсөлт (бууралт) нь хөдөлгүүрийн ажиллах хугацааг зохих хэмжээгээр нэмэгдүүлэх (багасгахад) хүргэдэг бол түүний түлхэлт өөрчлөгдөөгүй хэвээр байвал хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хувьд. хөдөлгүүрт эсрэг нөлөө ажиглагдаж байна. Тиймээс хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хүчийг зүгээр л уртыг өөрчлөх замаар мэдэгдэхүйц хязгаарт өөрчилж болно. түлшний төлбөр. Үүнтэй холбогдуулан секцийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн моторууд (өмнө нь хэлэлцсэн SRM ба UA-1205-тай төстэй) нь "уян хатан" байдаг: хэсгүүдийн тоог өөрчилснөөр та өөр өөр хүч чадалтай хөдөлгүүрүүдийг хялбархан олж авах боломжтой.

Дельта пуужингийн хөдөлгүүртэй холбоотой асуудлын хэлэлцүүлгийг дуусгахдаа бид 1977-1978 оныг тэмдэглэж байна. Стар-37 цувралын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн шинэ хувилбарууд бүтээгдсэн бөгөөд энэ нь хатуу түлшний хөдөлгүүрийн салбарын хамгийн сүүлийн үеийн дэвшлийг хэрэгжүүлсэн юм. Одоо бид Францад бүтээгдсэн сансрын хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрүүдийг авч үзэх болно.

"Diamant" хатуу түлшээр ажилладаг пуужин харвагч.Энэхүү пуужингийн хоёр ба гурав дахь шатанд хатуу түлш хөдөлгүүр суурилуулсан бөгөөд түүний тусламжтайгаар 1965-1975 онд Францын хэд хэдэн хиймэл дагуул хөөргөсөн. (шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг пуужингийн эхний шатанд ашигласан). Diamant бол Францад бүтээгдсэн цорын ганц зөөгч пуужин юм. Америкийн пуужингийн нэгэн адил энэ пуужин нь хүчийг нэмэгдүүлэхэд чиглэсэн хэд хэдэн сайжруулалтыг хийсэн.

Diamant-ийн хамгийн сүүлийн хувилбарт 4 ба 0.685 тонн холимог түлш агуулсан 1.5 (хоёр дахь шат) ба 0.8 м (гурав дахь шат) диаметртэй богино шилэн бүрхүүл бүхий нэг цорго бүхий хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг ашигласан. Эдгээр хатуу түлшний хөдөлгүүрүүдийн эхнийх нь фреоныг цорго руу шахах замаар түлхэлтийн векторын хяналтыг өгдөг бөгөөд энэ нь пуужингийн давирхай болон чиглэлийн онгоцонд нислэгийг хянах боломжийг олгодог. Энэ хөдөлгүүр нь 180 кН-ийн тогтмол түлхэлтийн түвшинд 62 секундын турш ажилладаг. Гурав дахь шатны хатуу түлшээр ажилладаг "Diamant" пуужингийн хөдөлгүүрт тохирох параметрүүд нь 46 секунд ба ~ 30 кН (дундаж утга). Хоёр дахь шатны хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн нэгэн адил энэ хөдөлгүүр нь бал чулуун хүзүүтэй суурин цорго агуулсан боловч түлхэлтийн векторыг удирдах төхөөрөмжгүй байдаг.

Зураг дээрээс. Энэхүү хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийг танилцуулсан 1-р зурагт түүний түлшний цэнэг нь хөндлөн нүхтэй төв дугуй сувагтай болох нь тодорхой байна. Энэхүү цэнэгийн тохиргоо нь байнгын шаталтын гадаргууг баталгаажуулдаг бөгөөд үүний дагуу ажиллах явцад хөдөлгүүрийн тогтмол хүчийг өгдөг. Дотоод цэнэгийн хөндийн нарийн хэмжээсийг механик боловсруулалтаар баталгаажуулдаг.

Түлш нь хөдөлгүүрийн нийт жингийн 91% -ийг эзэлдэг бөгөөд дараах найрлагатай: 60% калийн перхлорат, 21% полиуретан, 19% хөнгөн цагаан (бөөрөнхий утгууд). Энэхүү харьцангуй үр ашиггүй түлшийг ашигласнаар ердөө 2730 м/с хурдтай хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрийн тодорхой импульс авах боломжтой болсон. Diamant пуужингийн хоёр дахь шатны хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хувьд (мөн полиуретан түлш ашигласан) энэ үзүүлэлт бүр ч доогуур буюу ойролцоогоор 2680 м/с байна.

Diamond пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн салбарт Францын амжилтыг бүрэн илэрхийлж чадахгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тухайлбал, тус улсад бүтээгдсэн алсын тусгалтай баллистик пуужингууд нь түлшний цэнэг нь 16 тонн хүрдэг, 76 секундын шатах хугацаатай хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг ашигладаг. 1969 онд Францын нэгэн компани 3 м диаметртэй туршилтын цэнэгийг үзэсгэлэн дээр үзүүлжээ.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн салбарт орчин үеийн олон ололт амжилтыг 1980 оноос хойш сансрын хөлөгт ашиглахаар Франц, Итали, Германы мэргэжилтнүүд хамтран бүтээсэн хатуу түлш хөдөлгүүр дээр хэрэгжүүлсэн. Нийт 692 кг жинтэй энэхүү хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр. нийт түлхэлтийн импульс 1900 кН с, хувийн импульс нь 2890 м/с-ээс дээш байдаг. Гэсэн хэдий ч сансрын хөлгийн хөдөлгүүрт шилжихээсээ өмнө бид хэд хэдэн хөөргөх тээврийн хэрэгслийн хөдөлгүүрийг авч үзэх болно.

"Vexuing" хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүр.Энэ хөдөлгүүрийг Зураг дээр үзүүлэв. 11-ийг Английн Black Arrow пуужингийн гурав дахь шатанд ашигласан бөгөөд түүний тусламжтайгаар 1971 онд Английн анхны Prospero хиймэл дагуул хөөргөсөн. "Vexuing" болон үүнтэй төстэй хөдөлгүүрүүдийг өргөн ашигладаггүй ч энэхүү хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг авч үзэх нь сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн боломжит загвар, тэдгээрийн онцлог, тэдгээрийг бүтээх явцад шийдэгдсэн асуудлын талаар илүү бүрэн ойлголт өгөх болно.

Vaxuing хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр нь 712 мм-ийн диаметртэй нимгэн ханатай (0.6-0.8 мм) ган сав хэлбэртэй их биеийг ашигладаг. Хөдөлгүүр нь 312 кг энгийн бус холимог түлш агуулдаг. Энэ нь аммонийн перхлорат (63%), аммонийн пикрат (14%), хөнгөн цагаан (12%), хуванцаржуулсан полиизобутилен (11%) дээр суурилсан шатамхай холбогчоос бүрдэнэ. Энэхүү түлш нь ер бусын бөгөөд үүнээс цэнэг үйлдвэрлэх нь заасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зузаан зуурмаг (1.77 г / см 3 нягттай) болгон холих хүртэл бууруулж, дараа нь хатууруулах ажил хийгдээгүй байна. 60 ° C-ийн температурт түлшний масс нь маш хуванцар болж, вакуум дор хатуу түлшний хөдөлгүүрийн орон сууцанд дүүргэж болно.

Ачаалсны дараа дотоод шаталтын суваг үүсгэхийн тулд профиль зүүг түлшинд хийнэ. Тохиромжтой гидростатик даралтыг бий болгосноор цэнэг нь дулаан тусгаарлагч давхарга (дүүргэсэн хлоросульфон полиэтилен) болон наалдамхай найрлага (нитрил резин) -ээр урьдчилан бүрсэн биеийн эсрэг нягт дарагдсан байна.

Vaxuing хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүртэй хөдөлгүүрийн систем нь 352 кг жинтэй (түлш нь энэ утгын 89% -ийг эзэлдэг) бөгөөд 37 секундын турш ажиллаж, 2710 м/с орчим тодорхой импульс үүсгэдэг. Эхний 15 секундын хугацаанд хатуу түлшний пуужингийн хүч аажмаар нэмэгдэж, ~ 29 кН хүрч (тасалгааны даралт ~ 2.8 МПа хүртэл өсөхөд), дараа нь аажмаар буурдаг. Wexwing-ийг бүтээгчид бага ачаалалтай үед нэлээд уян хатан байдаг зуурмаг шиг түлшний цэнэг нь пуужингийн эхний болон хоёрдугаар шатны хөдөлгүүрийг ажиллуулах явцад хурдатгалын нөлөөн дор "урсдаг" гэж айж байв. Холбогдох туршилтууд нь хэт ачааллын аюултай түвшин бодит хэмжээнээс хамаагүй их байгааг харуулж байна.

Цагаан будаа. 11. "Vexuing" хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр

Wexwing хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг бүтээхдээ пуужингийн пуужин туршилтын талбайн аюулгүй бүсээс гарсан тохиолдолд яаралтай унтрах боломжийг хангах шаардлагатай байв. Энэ зорилгоор их биений урд ёроолд цагирагт тэсрэх бодис байрлуулсан бөгөөд ёроолд нь 200 мм диаметртэй нүх гаргажээ. Энэ тохиолдолд хөдөлгүүр дэх ажлын даралт хурдан буурч, түлшний шаталт зогсдог.

Хиймэл дагуулыг хөөргөх үед Wexwing хөдөлгүүр нь завсрын тойрог замын оргилд асч, хиймэл дагуулыг туйлын тойрог замд шилжүүлэхийг баталгаажуулав. Хиймэл хиймэл дагуулыг салгасны дараа халаалттай дулаан тусгаарлагч материалын пиролизийн бүтээгдэхүүн гадагшилсны улмаас пуужингийн үе шат үргэлжлүүлэн хөдөлсөн. өндөр температур. Үүний үр дүнд тайз хиймэл дагуулыг гүйцэж, мөргөлдөх үед телеметрийн антенныг гэмтээсэн байна. Энэ баримт нь сансрын хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг бий болгох, ашиглахад анхаарах ёстой олон "гайхшрал"-ын нэг юм.

Бүрэн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд.Эдгээр гурван ба дөрвөн үе шаттай пуужингийн хурдатгал нь зөвхөн бүх шатанд суурилуулсан хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн тусламжтайгаар хийгддэг. Ийм пуужин хөөргөх төхөөрөмжийг бүтээхдээ эцсийн зорилго нь үйлдвэрлэхэд тийм ч үнэтэй биш, ашиглахад хялбар, хөөргөх нарийн төвөгтэй цогцолбор, хөөргөхөөс өмнөх өргөн бэлтгэл шаарддаггүй ашигтай ачааг сансарт хүргэх хэрэгслийг бий болгох явдал байв. Энэ бүхэнд хүрэхийн тулд пуужин хөөргөх бүх үе шатуудад зориулагдсан жижиг оврын, дизайн хийхэд хялбар хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг сонгох нь нэн чухал юм.

Харгалзаж буй пуужингууд нь жижиг хэмжээтэй бөгөөд хөөргөх масс, үүний дагуу ачааны жингийн хувьд орчин үеийн бусад пуужингуудаас хамаагүй доогуур юм. 1960 оноос хойш ашиглагдаж байгаа Америкийн дөрвөн шатлалт Скаут пуужинд бид хамгийн их анхаарал хандуулах болно. Энэ пуужингийн хөөргөх жин анх 16 тонн байсан бөгөөд 45 кг жинтэй хиймэл хиймэл дагуулыг ойрын зайд хөөргөх боломжтой байв. -Дэлхийг 280 км-ийн өндөрт тойрон эргэдэг. Ашиглаж эхэлснээсээ хойш Скаутын зөөгч пуужингийн хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд олон удаа шинэчлэгдэж байсан бол бие даасан хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийг шинэ, илүү дэвшилтэт загваруудаар сольсон.

Орчин үеийн хувилбараараа 21.4 тонн хөөргөх жинтэй зөөгч пуужин нь 181 кг жинтэй ачааг дэлхийн нам дор тойрог замд 560 км-ийн өндөрт хүргэх чадвартай. Пуужингийн өндөр нь 23 м, биеийн хамгийн их диаметр нь 1.13 м юм. Энэхүү пуужингийн хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь 476, 275, 125, 25 кН хүч чадалтай (тэдгээрийг идэвхжүүлэх дарааллын дагуу). ) ба ~75 (эхний шат) -аас ~30 секунд (сүүлийн алхам) хүртэл ажиллана.

Эдгээр хөдөлгүүрүүд нь түлхэлтийн векторыг өөрчлөх төхөөрөмжгүй бөгөөд скаутын пуужингийн нислэгийг эхний шатанд суурилуулсан аэродинамик ба хийн жолоо, дараагийн шатанд суурилуулсан бага түлхэлттэй пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглан удирддаг. Түүнчлэн, хоёр ба гурав дахь шатанд устөрөгчийн хэт ислийн задралын бүтээгдэхүүн дээр ажилладаг шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд, дөрөв дэх шатанд тууш тэнхлэгийн эргэн тойронд үе шатанд эргэлтийн хөдөлгөөнийг өгдөг туслах хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийг ашигладаг.

Скаутын пуужингийн үндсэн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдээс бид 1965-1973 онд дөрөв дэх шатанд ашиглагдаж байсан FW-4 хөдөлгүүрийг нарийвчлан авч үзэх болно. Энэ нь 508 мм диаметртэй цилиндр хэлбэртэй биетэй, тоноглогдсон хөдөлгүүрийн жин ~ 300 кг. Түүнээс гадна энэ массын 91% нь аммонийн перхлорат, бутадиен, акрилонитрил, нийлэг хүчил, хөнгөн цагааны сополимер агуулсан холимог түлшийг эзэлдэг.

Түлшний цэнэгийн эхний хэсэгт шатаж буй гадаргуу нь төв цилиндр суваг, дараа нь тойрог хэлбэрийн хөндлөн завсар, дахин тэнхлэгийн дугуй суваг үүсдэг бөгөөд энэ нь өргөжиж буй конус хэлбэрийн нүх болж хувирдаг. Дээр дурдсан цоорхой нь давхар үүрэг гүйцэтгэдэг: хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийг хадгалах нөхцөл өөрчлөгдөхөд үүсдэг температурын дарамтыг нөхөж, түлхэлтийн өөрчлөлтийн зохих шинж чанарыг баталгаажуулдаг: ашиглалтын эхний 11 секундэд энэ нь 21-ээс жигд бус нэмэгддэг. 30 кН хүртэл, дараагийн 19 секундэд аажмаар буурдаг. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн камер дахь даралтын дундаж утга (ашиглалтын явцад) 5.3 МПа байна.

Цоргоноос гарч буй шаталтын бүтээгдэхүүн нь 2805 м / с-ийн тодорхой импульс үүсгэдэг. Цорго нь дулаан тусгаарлалттай хөнгөн цагаан хайлштай фланцаар дамжин биед бэхлэгддэг. Цоргоны хүзүүг бал чулуун цагираг, тэлэх хэсэг нь конус хэлбэрийн зэвэрдэггүй ган бүрхүүлээс (0.25 мм зузаантай), бал чулуу даавуу (эхний хэсэгт) болон цахиур-фенол материалаар хамгаалагдсан байдаг.

FW-4 хөдөлгүүрийн орон сууц нь цахиурын ислээр дүүргэсэн нитрил бутадиен резинээр хийсэн дулаан тусгаарлагч давхаргаар шатахаас хамгаалагдсан. 2 мм-ийн цилиндр хэлбэртэй ханын зузаантай бие нь өөрөө шилэн утас, өөрөөр хэлбэл шилэн утас, полимер холбогч бүрэлдэхүүн хэсэг (энэ тохиолдолд эпокси давирхай) дээр суурилсан материалаар хийгдсэн бөгөөд энэ нь FW-ийн гайхалтай шинж чанар юм. Өмнө нь хэлэлцсэн SRM болон UA-1205-тай харьцуулахад 4.

Шилэн бүрхүүл хийх хамгийн түгээмэл арга бол давирхайгаар шингээсэн тасралтгүй шилэн туузыг эргэдэг мандал дээр ороох явдал юм. Шархны бүтцийг дулаанаар хатааж, дараа нь мандрыг орон сууцнаас гаргаж авдаг; Энэ зорилгоор эвхэгддэг эсвэл эвдэгддэг (жишээлбэл, гипсээс) хийдэг. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрт хуванцар орон сууц ашиглах нь хэд хэдэн тодорхой асуудлыг шийдвэрлэх шаардлагатай байгаагийн нэг нь ажлын даралтаар ачаалагдсан үед бүтцийн геометрийн хэмжээсийг мэдэгдэхүйц өөрчлөх явдал бөгөөд энэ нь даралт ихэссэнтэй холбон тайлбарлаж байна. металлтай харьцуулахад) хуванцар деформаци.

Жишээлбэл, FW-4-ийг турших үед энэ хөдөлгүүрт хамаарах дараах асуудал илэрсэн. Үндсэн хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг хөөргөхөөс өмнөхөн Скаутын пуужингийн дөрөв дэх шатыг тогтворжуулахын тулд (дээр дурдсан хатуу түлшний пуужингийн туслах хөдөлгүүрүүдийн тусламжтайгаар) 120-160 эрг / мин хүртэл эргүүлдэг. Зарим ачааг үе шатнаас нь салгадаггүй бөгөөд үндсэн хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүр ажиллаж дууссаны дараа ачааны эргэлтийг удаашруулах механизм асаалттай байвал хөдөлгүүрийн орон сууц нэмэлт ачаалалд өртдөг. Спираль ороомгийн дотоод давхарга ба хөндлөн (дугуй) ороомгийн гаднах давхаргаас үүссэн шилэн бүрхүүлийн давхаргыг задлахад эдгээр ачаалал нь эргэлдэж буй анхны FW-4 дээжийн вандан туршилтыг харуулсан. Тиймээс нэг болон нөгөө ороомогыг ээлжлэн сольж, хэргүүд хийж эхлэв.

Хүчитгэсэн хуванцарыг орчин үеийн сансрын хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийн орон сууцны бүтцийн материал болгон өргөн ашигладаг. Металл хайрцагтай харьцуулахад хуванцар хайрцаг нь жин багатай байдаг нь хуванцар материалын өндөр бат бэхтэй холбоотой юм. Энэ параметрийг суналтын бат бэх ба материалын нягтын харьцаагаар тодорхойлно. Танилцуулгын өмнө Олон улсын системнягтын оронд нэгжийг (SI) ашигласан тодорхой таталцал, мөн энэ тохиолдолд заасан параметр нь уртын хэмжээстэй байсан. Тиймээс энэ өмнөх хэмжигдэхүүнд SRM болон UA-1205 хөдөлгүүрт ашигласан гангийн хувийн бат бэх нь 20 км, FW-4-д ашигласан шилэн утас нь 50 км орчим байна.

Орчин үеийн технологийн тоног төхөөрөмж нь ямар ч холбогчгүйгээр хуванцар хайрцаг үйлдвэрлэх боломжийг олгодог бөгөөд тэдгээрийн шинж чанарын тогтвортой байдлыг хангадаг. Шилэн утсыг янз бүрийн өнцгөөр ороож, тодорхой газруудад тохирох тооны ширхэгийг сонгох замаар үйлдвэрлэсэн биеийн бүтцийн ижил бат бөх чанарыг олж авдаг. Энэ бүхэн нь хуванцар материалын өндөр бат бэх шинж чанарыг дээд зэргээр ашиглах боломжийг олгодог.

Технологийн процессын өндөр бүтээмж, түүхий эдийн харьцангуй хямд өртөгтэй тул шилэн материалаар хийсэн хатуу түлшний пуужингийн моторын орон сууц (энэ хуванцар нь хамгийн их хэрэглээг олсон) металл орон сууцнаас хамаагүй үнэтэй биш юм. Юуны өмнө, сансарт ажилладаг пуужингийн дээд шатны хөдөлгүүр, төхөөрөмжүүдэд хуванцар ашиглах нь давуу талтай бөгөөд бүтцийн массыг багасгах нь ачааны жинг хамгийн их хэмжээгээр нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.

Скаутын пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн тайлбарыг дүгнэж хэлэхэд 1979 оны 6-р сарын 3-нд энэхүү пуужингийн 100 дахь хөөргөлт болсныг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ үед 95 хөөргөлт амжилттай хийгдсэн бөгөөд үүний дотор 37 нь дараалан (1967-1975 онуудад). Сүүлийн тоо нь гадаадын зөөгч пуужингийн дээд амжилт юм.

АНУ-аас гадна Япон, Энэтхэгт бүх төрлийн хатуу түлшээр ажилладаг сансрын пуужингууд бий болсон. 1974 оноос хойш Японд Му цувралын гурван шатлалт пуужингийн янз бүрийн хувилбаруудыг ашиглаж эхэлсэн. Тэдний онцлог нь эхний шатанд суурилуулсан хатуу түлшний өдөөгч байгаа бөгөөд энэ нь богино хугацаанд үндсэн хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийн түлхэлтээс гадна нэмэлт хүчийг бий болгодог. Жишээ болгон бид Му цувралын пуужингийн нэг хувилбарын хөдөлгүүрийн шинж чанарыг (42 тонн хөөргөх жинтэй) зааж өгсөн: үндсэн хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийн хүч (идэвхжүүлэх дарааллын дагуу) - 867, 279 ба 57 кН, үйл ажиллагааны хугацаа - 61, 69 ба 53 тус тус Хамт. Энэхүү зөөгч пуужин нь 0.3 м диаметртэй, 95 кН хүч чадалтай 8 хурдасгуур ашигладаг бөгөөд 8 секундын турш ажилладаг.

Тиймээс пуужингийн хөөргөх хүч нь бараг 1630 кН бөгөөд пуужин нь 4 орчим хурдатгалтайгаар эхэлдэг. g. Сүүлийн жилүүдэд Му цувралын пуужингийн эхний хоёр үе шат нь түлхэлтийн векторын хяналтын системээр тоноглогдсон хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрийг ашигласан (ялангуяа цорго руу шингэн шахах аргыг ашигладаг); гурав дахь шат нь эргэлтээр тогтворждог. LV нь 25 м хүртэл өндөртэй, хамгийн их биеийн диаметр нь 1.4 м (өргөгчөөс бусад); хөөргөх жин 50 тонноос давсан.

Скаутын пуужингийн анхны хувилбарын аналог нь саяхан Энэтхэгт бүтээгдсэн хатуу түлшээр ажилладаг зөөгч пуужин байв. Энэхүү дөрвөн үе шаттай пуужин нь 23 м өндөртэй, хамгийн их биеийн диаметр нь 1 м бөгөөд хөөргөх масс нь 17 тонн бөгөөд 400 км-ийн өндөрт дэлхийн нам дор тойрог замд 40 кг ашигтай ачаа хөөргөх ёстой. 1979 оны 8-р сард явуулсан энэхүү пуужин хөөргөх ажиллагаа амжилтгүй болсон.

Сансрын хөлгийн хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүр.Юуны өмнө бид дэлхийн ойролцоох тойрог замд сансрын хөлөг хөөргөхөд эрчим хүчний их зардал шаарддаг, гариг ​​хоорондын зам дээр эцсийн хурдатгалын импульсийг бий болгоход өргөн хэрэглэгддэг хатуу түлш хөдөлгүүрүүдийг авч үзэх болно. Жишээлбэл, өнөөг хүртэл хөөргөсөн геостационар хиймэл дагуулуудын дийлэнх нь салшгүй хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрээр тоноглогдсон бөгөөд тэдгээр нь сансрын хөлгийн загварт шууд багтсан болно.

Өмнө нь бид геостационар хиймэл дагуул хөөргөх үеийн үйл ажиллагааны дарааллыг судалж, пуужингийн сүүлчийн шатыг ажиллуулах, үүний дагуу хиймэл дагуулыг геостационар дамжуулах тойрог замд оруулах мөчийг хязгаарлаж байсан. Нислэгийн замналыг тооцоолсноор хиймэл дагуулын эцсийн маневрыг дуусгахын тулд нэмэлт хурдыг хангах шаардлагатай байгаа нь мэдэгдэж байгаа бол одоо хиймэл дагуулын хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн шинж чанарыг тооцоолохыг хичээцгээе. ? В? 1840 м/с. Харгалзах хурдатгалын импульс нь дамжуулалтын тойрог замын оргил үед үүсдэг бөгөөд энэ тохиолдолд пуужингийн хатуу түлшний хөдөлгүүрийг apogee гэж нэрлэдэг.

Дараахь анхны өгөгдлийг нэмж оруулъя: пуужингийн шатнаас салах үеийн хиймэл дагуулын масс нь 1000 кг, хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн тодорхой импульс ( I y) 2850 м/с, хатуу түлшний нөөц нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн нийт массын 90%. Циолковскийн сайн мэддэг томьёог ашиглан бидний хэрэг дээр дараах хэлбэрээр бичье. ? В = I y бүртгэл[( М T+ М K+ М PG)/( М K+ М PG)], хаана М T - түлшний масс, М K нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн масс, М PG нь даацын жин (жишээ нь: хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрээс бусад хиймэл дагуул). Энэ томъёонд анхны өгөгдлийг орлуулснаар бид дараах (бөөрөнхий) утгыг (килограммаар) авна. М T = 465, М K = 50, М PG = 485 (эдгээр тоонуудын нийлбэр нь 1000). Цаашид утгыг үржүүлэх МТ ба I y, бид хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийн нийт түлхэлтийн импульсийг авдаг: 1325 кН с.

Зарчмын хувьд энэ үнэ цэнийг богино хугацааны үйлчлэлээр өндөр түлхэлтийн нөлөөгөөр болон бага түлхэлтийн урт хугацааны үйл ажиллагааны аль алинд нь хийж болно. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн тодорхой параметрүүдийг сонгохдоо бүхэл бүтэн сансрын хөлөг ба түүний бие даасан элементүүдийн бүтцэд зөвшөөрөгдөх хэт ачаалал, түүнчлэн ашигласан хатуу түлшний баллистик шинж чанар, даралтын нөлөөллийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Шатаах камер нь бүтцийн масс, хэмжээс, тодорхой импульс гэх мэт. Эцсийн эцэст, хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн ажлын онцлог хугацаа нь 40 секунд орчим болж хувирдаг бөгөөд энэ нь дээрх нийт утгын дагуу 40 секунд болно. импульс нь ~30 кН-ийн дундаж (ашиглалтын хугацаанд) түлхэлттэй тохирч байна. Эдгээр параметрүүд нь бид холбогдох хэсэгт авч үзсэн Delta пуужингийн дээд шатны хөдөлгүүрүүдийнхтэй ижил дараалалтай байна.

Дизайн, гадаад үзэмжийн хувьд сансрын хөлгийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь пуужингийн дээд шатны хөдөлгүүрүүдээс ялгаатай биш юм. Тиймээс хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг хоёуланг нь ижил төрлийн хөдөлгүүрт хамааруулж болно, ялангуяа хатуу түлшний дээд шатууд нь сансрын анхны хурдад хүрсний дараа ихэвчлэн асаалттай байдаг, өөрөөр хэлбэл тэдгээрийг сансрын хөлөг гэж үзэж болно. Үүнд дээд шатлалын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд - дэлхийн ойрын тойрог замд багтсан пуужингийн нэгдсэн шатууд багтдаг бөгөөд хиймэл хиймэл дагуул хөөргөх, гариг ​​хоорондын автомат станцуудыг хурдасгахад зориулж янз бүрийн хөөргөх тээврийн хэрэгслийн нэг хэсэг болгон ашиглаж болно.

Ялангуяа бидэнд аль хэдийн мэдэгдэж байсан Star-37 төрлийн хөдөлгүүрүүд нь дээд үе шатанд өргөн хэрэглэгддэг байсан бөгөөд тэдгээрийг 38-р хуудсанд авч үзсэн Вояжер гариг ​​хоорондын сансрын хөлөг хөөргөхөд ашигласан. Дээд шатуудын анхны масс. 1060 кг хатуу түлшийг тооцвол 1.22 тонн байсан бөгөөд үүнийг хэрэглэсний дараа сансрын хөлгийн хурд 2 км / д-ээр нэмэгдсэн байна. Эдгээр блокуудыг шингэн монопропеллант (гидразин) дээр ажилладаг микро мотор ашиглан тогтворжуулсан.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн моторыг мөн сансрын хөлөг болон гариг ​​хоорондын автомат хөлөгт ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь харьцангуй бага түлхэлтийн импульс үүсгэдэг тоормосны хөдөлгүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Ажил дууссаны дараа эдгээр хатуу түлшний хөдөлгүүрүүд нь сансрын хөлгөөс тусгаарлагддаг.

1961-1962 онд Сарны гадаргуу дээр унасан багажны савны хурдыг бууруулах зорилгоор 23 кН орчим хүч чадалтай, 95 кг жинтэй (хуванцар их биетэй) тоормосны хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн моторыг Ranger сансрын хөлөгт суурилуулсан (Зураг 12). ). Хөдөлгүүр нь 16 км-ийн өндөрт ажиллаж, 330 м-ийн өндөрт 10 секундын турш ажиллах ёстой байсан бөгөөд дараа нь байгаль хамгаалагчийн бөмбөрцөг хэлбэртэй сав сарны хөрсөнд 33 м-ийн хурдтайгаар унах ёстой байв. /ууд, шинжлэх ухааны багаж хэрэгслийн аюулгүй байдлыг хангах. Төрөл бүрийн дагуу техникийн шалтгаануудзаасан төрлийн бүх Ranger сансрын хөлгүүдийн хөөргөлт амжилтгүй болсон. Гэвч 1966-1968 онд нислэг амжилттай болсон. Хэд хэдэн Surveyor сансрын хөлөг сарны гадаргуу дээр буухдаа хөлөг дээрх хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрийг ашигласан бөгөөд энэ нь сансрын хөлгийн хурдыг 120 м / с хүртэл бууруулсан (дараа нь зөөлөн буулт хийх зориулалттай шингэн хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрийг оруулсан). Параметрүүдийн хувьд энэхүү хатуу түлш хөдөлгүүр нь түүний өөрчлөлтөд ойрхон бөгөөд дараа нь Delta хөөргөх хэрэгслийн нэг хэсэг болгон ашигласан.

Мөнгөн ус (1962-1963) болон Gemini (1965-1966) сансрын хөлгийг газардах үед хатуу түлш хөдөлгүүрүүд нь дэлхийн тойрог замаас буух зам руу буухыг баталгаажуулсан. Мөнгөн ус хөлөг онгоцны тоормосны хөдөлгүүрийн систем нь 300 мм-ийн диаметртэй, тус бүр нь 4.45 кН хүч чадалтай, 10 секундын ажиллах хугацаатай гурван хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүртэй (Зураг 13). Эдгээр хөдөлгүүрүүдийг идэвхжүүлэх ажлыг (тэдгээрийн байршлыг 5-р зурагт үзүүлсэн) сансрын нисгэгч өөрөө хийсэн. гарын авлагын системудирдлага.

Цагаан будаа. 12. Ranger-3 сансрын хөлгийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр:

1 - сурталчилгааны цорго; 2 - хатуу түлш түлшний орон сууц; 3 - тоормосны хатуу түлш пуужингийн мотор

Цагаан будаа. 13. Меркури сансрын хөлгийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг тоормослох

Gemini тоормосны систем нь 31 кг жинтэй, ~320 мм диаметртэй, бөмбөрцөг хэлбэртэй биетэй (титан хайлшаар хийсэн) дөрвөн хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрээс бүрддэг. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь аммонийн перхлорат, полисульфид түлш холбогч, хөнгөн цагаан агуулсан холимог түлшээр тоноглогдсон. Энэ түлшийг шатаах үед 11 кН орчим түлхэлт үүссэн. Мөнгөн уснаас ялгаатай нь Gemini дээрх тоормосны хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрүүд нэгэн зэрэг идэвхжсэнгүй, харин дараалан нэг нэгээр нь:

Хатуу түлшний тоормосны системийг "Восход" сансрын хөлөгт (1964-1965) нөөц болгон өгсөн: шингэн түлшний систем эвдэрсэн тохиолдолд үүнийг асаах ёстой байсан (гэхдээ энэ нь найдвартай ажиллагааг харуулсан) .

70-аад онд тоормосны хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн моторыг Ангараг, Сугар гаригийг судлах зорилгоор сансрын хөлөгт ашиглаж байжээ. 28-р хуудсанд эдгээр хөдөлгүүрүүдийн нэгийг дурьдсан бөгөөд энэ нь Зөвлөлтийн гаралтай тээврийн хэрэгслийг шилжүүлэх боломжийг олгосон юм. Ангараг-2, Ангараг-3 сансрын хөлөг нь нислэгийн замаас гарагтай уулзах зам хүртэл. 4 кН хүч чадалтай, 55 секундын ажиллах хугацаатай энэхүү хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг Зураг дээр үзүүлэв. 7 сансрын хөлгийн нэг хэсэг болгон. Саяхан, 1978 оны 12-р сард 18 кН хүч чадалтай пуужингийн хатуу хөдөлгүүр нь Америкийн Пионер-Венера-1 (анхны жин 550 кг) хөлөг онгоцыг нислэгийн замаас Сугар гаригийн тойрог замд шилжүүлж, хурдыг өөрчилсөн. сансрын хөлөг 1060 м/с хурдтай. 622 мм-ийн диаметртэй бөмбөрцөг хөдөлгүүрийн хайрцагт 200 кг хатуу түлш байсан бөгөөд 30 секундын дотор зарцуулсан. Үүнтэй ижил хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг өмнө нь Skynet геостационар хиймэл дагуулын оргилын хөдөлгүүр болгон ашиглаж байсан.

Сансар огторгуйн хатуу пуужингийн хөгжлийн хэтийн төлөв

Судалгааны чиглэл, хүрсэн үр дүн.Юуны өмнө одоо байгаа түлшийг өөрчлөх эсвэл шинэ хатуу пуужингийн түлш хайхтай холбоотой ажлыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүний зэрэгцээ түлшний шинж чанарыг сайжруулах арга замуудад онцгой ач холбогдол өгсөн. Түлшний найрлагыг боловсруулах нь нарийн төвөгтэй ажил юм, учир нь ихэвчлэн нэг чанарыг сайжруулдаг хүчин зүйл нь нөгөөг нь хүсээгүй өөрчлөлтөд хүргэдэг.

Ирэх жилүүдэд илүү үр ашигтай түлш ашиглах замаар хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хувийн импульсийг нэмэгдүүлэх боломж нэлээд хязгаарлагдмал байх шиг байна. Энэ параметрийн хамгийн их өсөлт нь хөнгөн цагааны оронд бериллий агуулсан металлжуулсан түлшний хэрэглээнээс ойролцоогоор 200 м / с (өөрөөр хэлбэл 7%) болно. Энэ тохиолдолд тодорхой импульсийн өсөлт нь түлшний молекулын жин буурч (учир нь берилли нь хөнгөн цагаанаас 3 дахин бага) шаталтын температур нэмэгдсэнтэй холбоотой юм. Өнөөдрийг хүртэл бериллий агуулсан түлшээр ажилладаг хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн дээжийг бүтээж, туршиж үзсэн боловч түүний өргөн тархалтад бериллийн (мөн үүний дагуу түлшний шаталтын бүтээгдэхүүн) маш өндөр хоруу чанар нь саад болж байна; Түүнээс гадна бериллий үнэтэй. Тиймээс энэ түлш нь зөвхөн харьцангуй жижиг хатуу түлш хөдөлгүүрт хэрэглэгдэх болно, үүнийг сансарт оруулахаар төлөвлөж байна.

Бэрилийн оронд түүний гидрид (BeH 2) -ийг ашиглан хувийн импульсыг ойролцоогоор 200 м/сек-ээр нэмэгдүүлэх боломжтой. Гэсэн хэдий ч энэ нь (хортой байдлаас гадна) нэгдлийн химийн тогтворгүй байдал ("хадгалах явцад устөрөгчийн алдагдал"), хангалттай нягт найрлага бэлтгэхэд хүндрэл учруулдаг. Бидний авч үзсэн шинэ металл агуулсан түлшүүд нь илүү өндөр хувийн импульсийн үед бага нягтралтай байдаг (энэ нь сул тал), учир нь энэ үзүүлэлтээр берилли нь хөнгөн цагаанаас бараг 1.5 дахин, бериллийн гидридээс бага байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. 4 дахин их.

Хатуу түлшний эрчим хүчний шинж чанарыг илүү идэвхтэй исэлдүүлэгч болон шатамхай холбогчийг ашиглах замаар нэмэгдүүлэх боломжтой. Тооцооллын дагуу нитроний перхлорат NO 2 ClO 4-ийг холимог түлшинд хэрэглэх нь (бараг тал нь хүчилтөрөгч агуулсан аммонийн перхлоратын оронд) 300 м/с хүртэл хувийн импульсийн өсөлтийг хангадаг. Гэсэн хэдий ч энэхүү шинэ исэлдүүлэгчийг ашиглахад түүний гигроскопик чанар, тогтсон холбогч бодисуудтай таарахгүй, тэсрэх чадвар муу байдаг. Нитроний перхлоратыг гадны нөлөөнд мэдрэмтгий байдлыг бууруулахын тулд ялангуяа хийн аммиакаар эмчилж, аммонийн перхлоратын "идэвхгүй" гадаргуугийн давхарга үүсэхийг санал болгов. Өндөр мэдрэмж нь F, N, H атом агуулсан фторамин холбогчийг холимог түлшинд хэрэглэхээс сэргийлдэг; Тодорхой импульсийн хувьд ийм түлш нь октоген агуулсан өөрчлөгдсөн хоёр үндсэн түлштэй тэнцэх болно.

Тодорхой импульсийг нэмэгдүүлэхтэй адил хатуу пуужингийн түлшний бусад шинж чанарыг сайжруулж болно: нягтрал, механик шинж чанар, тогтвортой байдал, үйлдвэрлэх чадвар. Хатуу түлшний хүсүүштэй шинж чанар нь хэвийн температурт полимержих чадвар юм. Энэ нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн мотор үйлдвэрлэх технологийн процессыг хялбарчлах, түүнчлэн түлшний цэнэгийн дулааны стрессээс зайлсхийх (өндөр температурт полимержих явцад үүсдэг) ​​боломжийг олгодог. Энэ зорилгоор янз бүрийн катализаторуудыг санал болгосон бөгөөд тэдгээрийг нэвтрүүлэх нь цэнэгийн механик шинж чанарыг нэгэн зэрэг сайжруулдаг.

Өгөгдсөн, оновчтой хослол бүхий хатуу түлш авах боломжийг олгодог олон үйлдэлт, нарийн төвөгтэй нэмэлтүүдийг ашиглах нь үр дүнтэй гэж тооцогддог. Хүссэн үр дүнд нь мэдэгдэж буй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүтцийг өөрчлөх, тэдгээрийг үйлдвэрлэх, боловсруулах шинэ аргыг ашиглах, түүнчлэн түлш бэлтгэх химийн технологийг өөрчлөх замаар хүрч болно.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг анхны шинж чанараа алдагдуулахгүйгээр удаан хугацаанд ажиллуулахын тулд элэгдэлд тэсвэртэй бүтэц, дулаанаас хамгаалах материал, түүнчлэн тэдгээрээс эд анги үйлдвэрлэх аргыг боловсруулах нь чухал юм. Энэ нь ялангуяа хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн цорго хүзүү гэх мэт ачаалалтай хэсэгт үнэн юм. Саяхныг хүртэл урт хугацаанд ажиллах, өндөр үр ашигтай түлш ашиглах зориулалттай том хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн хоолойд пиролит бал чулууны цагирагыг бусад хэсгүүдтэй хослуулан эсвэл туузан графит даавуугаар шархлуулдаг байв. Эхний бүтэц нь үйл ажиллагааны явцад деламинацтай байдаг бол хоёр дахь нь ихээхэн элэгдэлд өртдөг.

Эдгээр дутагдал нь шинээр бий болсон хушуунаас ангид бөгөөд хүзүүг нь нүүрстөрөгч-нүүрстөрөгчийн материалыг (энд арматурын утас ба нүүрстөрөгчийн холбогч) ороож, утаснуудын гурван хэмжээст (гурван хэмжээст) чиг баримжаа бүхий даавуугаар хийсэн. Ийм аргаар олж авсан хэсгүүд нь дулааны болон механик ачааллыг (хийн даралт) нэгэн зэрэг мэдэрдэг. Шинэ загварын найдвартай байдал, элэгдэлд тэсвэртэй байдал нь туршилтын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн туршилтаар батлагдсан. Тэд цорго нь 18% хөнгөн цагааны агууламжтай холимог түлшний шаталтын бүтээгдэхүүнийг 150 секундын турш амжилттай тэсвэрлэж чаддаг болохыг харуулсан: хүзүүний элэгдлийн дундаж хэмжээ 0.04 - 0.05 мм / с-ээс хэтрэхгүй байна. Энэ нөхцөл байдал нээгдэнэ өргөн боломжхатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт шинэ, илүү үр ашигтай түлш ашиглах, хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн ажиллах хугацааг нэмэгдүүлэх зорилгоор.

Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн бүтцийн массын нэлээд хэсэг (40-50%) нь их бие дээр унадаг. Тиймээс бүтцийн материалын бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхэд ихээхэн анхаарал хандуулдаг. Мэргэшсэн металлын хайлшийн шинж чанарыг зохих дулааны боловсруулалтаар сайжруулж болно. Шинэ металл хайлш, технологийн боловсруулалтын аргыг ашиглах нь эдийн засгийн хязгаарлалтаас болж саад болж байна: хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн эрчим хүчний үзүүлэлтүүд төдийгүй түүний өртөг нэмэгдэж байгааг анхаарах хэрэгтэй.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт органопластикаар хийсэн бүтцийн материалыг ашиглахтай холбогдуулан хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг сайжруулах цаашдын хэтийн төлөв нээгдэж байна. Органик утас хэлбэрээр бэхжүүлэгч дүүргэгчтэй эдгээр хуванцарууд нь шилэн хуванцараас бага нягтралтай механик шинж чанартай байдаг. Эпокси холбогчтой аль хэдийн ашигласан органопластикийн өвөрмөц хүч нь 75 км орчим байдаг. Ойрын ирээдүйд арматурын утаснуудын шинж чанарыг сайжруулж, шилдэг давирхай холбогчийг ашиглан энэ үзүүлэлтийг 90-100 км-т хүргэх төлөвтэй байна. Сүүлчийн арга нь мөн давхарга хоорондын зүсэлтэнд хуванцар эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, улмаар бүтцийн холболтын хэсгүүдийн хэмжээ, жинг багасгах боломжтой. Орчин үеийн органопластикуудын сул тал нь харьцангуй (шилэн шилэнтэй харьцуулахад) өндөр өртөгтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр материалыг өргөнөөр ашиглахын хэрээр тэдний өртөг тогтмол буурах болно.

Сүүлийн жилүүдэд дулаан тусгаарлагч материалын салбарт мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гарсан: нягтрал багассан (10-15%) (жишээлбэл, микро бөмбөрцөгөөр дүүрсэн хуванцар) элэгдэлд тэсвэртэй байх шинж чанартай найрлага бий болж, ашиглагдаж байна. , сул нүүрстөрөгч).

Өндөр найдвартай, хурдтай, бага эрчим хүч зарцуулдаг, жин багатай, мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэггүй хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн түлхэлтийн векторын үр дүнтэй систем, хяналтыг бий болгоход ихээхэн ахиц дэвшил гарсан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн тодорхой импульсийн алдагдал (цорго дахь хийн урсгалын тасалдал, тийрэлтэт урсгалын хазайлтаас үүдэлтэй) . Ийм хяналтын элементүүдийн жишээ бол 34-р хуудсанд дурдсан хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрт ашигладаг уян холхивч эсвэл шингэн холхивч гэж нэрлэгддэг бөгөөд тэдгээрийн онцлог нь цахиурын органик шингэнийг дүүргэх явдал юм. дүүжин цэг дээр хушууны хүзүүний эргэн тойронд хаалттай орон зай. Цорго хазайсан үед (хөдөлгүүрийг ашиглан) энэ шингэн нь нэг хөндийгөөс нөгөө хөндий рүү урсдаг бөгөөд ингэснээр түүний эзэлдэг нийт эзэлхүүн өөрчлөгдөхгүй хэвээр байна. Энэхүү загвар нь маш бага хүч хэрэглэж, хошууг 40 градус/с хурдтайгаар хазайлгах боломжийг олгодог.

Хатуу пуужингийн моторын хамгийн сүүлийн үеийн дэвшлүүдийн ихэнх нь IUS сансрын чирэгчинд зориулан боловсруулж буй хатуу пуужингийн моторын загварт хэрэгжиж байна. Англи хэлнээс бүтэн нэр нь "Инерцийн дээд шат" гэсэн утгатай энэхүү төхөөрөмжийг Сансрын хөлөг эсвэл Титан-3 зөөгч пуужин ашиглан дэлхийн нам дор тойрог замд хөөргөх болно. IUS загвар нь том ба жижиг хоёр үндсэн хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн модулийг ашиглахад суурилж, параметрүүдийг 57-р хуудсанд өгсөн хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгтэд өгөгдсөн IUS хөдөлгүүрүүдийн параметрүүдэд дүн шинжилгээ хийхдээ тэдгээрийн хамгийн том нь (152 сек) нэрлэсэн ажиллах хугацаа нь орчин үеийн хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн дээд амжилт гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ хөдөлгүүрийн харьцангуй түлшний масс мөн дээд түвшинд байна - 94.6%; Иймээс бүтэц нь тоноглогдсон хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийн массын 5 орчим хувийг эзэлдэг.

IUS сансрын чирэгчийн хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийн параметрүүд

Параметр Том хатуу түлш пуужин Бага оврын хатуу түлш хөдөлгүүр Өндөр, м 2.97 1.90 Их биеийн диаметр, м 2.31 1.61 Нийт масс, кг 10 250 2910 Түлшний харьцангуй масс, нийт 94.6 93.3 Нийт түлхэлтийн хүч 94.6 93.3 0707 N kN 266 106 Ажиллах хугацаа, с 152 106 Хувийн импульс, м/с 2863 2841

650-700 К-ийн температурт ажиллах чадвартай хатуу түлшний пуужингийн моторын орон сууцанд өндөр температурт давирхайд суурилсан бүтцийн хуванцарыг ашиглан ийм рекорд гүйцэтгэлийг сайжруулж болно. Энэ нь дулаан тусгаарлах массыг багасгах болно. Ирээдүйд бид удаан шатдаг хатуу түлш дээр суурилсан дулаан тусгаарлагч материалыг ашиглах болно гэж найдаж болно. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн жинг багасгахын тулд технологийн мандал ашиглахгүйгээр хуванцар янданг түлшний цэнэг дээр шууд ороох боломжийг судалж байна. Хэрэв энэ ажил амжилттай болбол зөвхөн холбох бэхэлгээ шаардлагагүй болохоос гадна хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг үйлдвэрлэх үйл явцыг хялбаршуулах болно.

Сансрын хатуу түлш хөдөлгүүрт ашигладаг түлхэлтийн векторын хяналтын системээс гадна хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн камераас зайлуулсан шаталтын бүтээгдэхүүнийг ашиглан сайжруулсан хий-динамик системийг (үйл ажиллагааны зарчмыг 36-р хуудсанд заасан) хяналтын хий болгон ашиглаж болно. Энд байгаа гол бэрхшээл бол өндөр температурт хийн орчинд ажиллах боломжтой хавхлагуудыг бий болгох явдал юм.

Сүүлийн жилүүдэд хувьсах хэлбэрийн хошууг хөгжүүлсэн нь техникийн томоохон ололт юм. Тэдний гаралтын (өргөж буй) хэсэг нь хэд хэдэн сегментээс бүрдэх бөгөөд хөдөлж байх үед цорго нь телескоп хоолой шиг салж эсвэл шүхэр шиг нээгддэг. Ийм байгууламжийг ашиглах хамгийн ойрын чиглэлүүдийн нэг бол хөөргөх болон сансрын хөлгүүдийн дээд шат юм. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг асаахаас өмнө тэдгээрийн хушуу нь нугалсан байрлалд байх бөгөөд энэ нь пуужингийн шилжилтийн тасалгааны хэмжээ, жинг мэдэгдэхүйц бууруулах болно. Үүний үр дүнд пуужингийн хатуу түлшний хөдөлгүүрийн тодорхой импульс 100-250 м / с-ээр нэмэгдсэнтэй адил ачааны масс нэмэгдэх боломжтой. Хувьсах геометрийн хушууг пуужингийн эхний үе шатуудын хөдөлгүүрт ашиглах нь бас давуу талтай: пуужин дээшлэх үед аажмаар нээгдэх нь тийрэлтэт хийн тийрэлтэт хийн урсгалыг хүрээлэн буй орчинд ойрхон даралт хүртэл өргөжүүлэх боломжийг олгоно. хамгийн их тодорхой импульс.

Хэдийгээр хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн мотор нь хийцээрээ энгийн боловч хөдөлгүүрийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг сайн тогтсон технологийн процессыг чанд дагаж мөрдвөл л найдвартай ажиллагаатай байх боломжтой. Эдгээр үйл явцыг сайжруулахын зэрэгцээ үйлдвэрлэсэн хатуу түлшний пуужингийн моторын чанарын найдвартай хяналтыг баталгаажуулах арга хэрэгсэл, аргыг хайж байна. Энэ салбарын хамгийн сүүлийн үеийн шинэлэг зүйл бол өндөр энергийн цацрагийн эх үүсвэр, хүлээн авагч дэлгэц, мэдрэмтгий телевизийн камер зэргээс бүрдсэн цахим сканнер төхөөрөмж юм. Ийм төхөөрөмжийг ашиглан хатуу түлшний пуужингийн моторын чанарын хяналтыг биеийн бүх гадаргуу дээр хийж, үр дүнг видео бичлэг дээр тэмдэглэдэг.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглах шинэ чиглэлүүд.Өнөөг хүртэл бусад гаригууд руу нисдэг сансрын хөлгүүдэд хатуу түлшээр ажилладаг хөдөлгүүрийг бараг ашигладаггүй. Сансрын хөлгийг гариг ​​хоорондын траектороос гаригийн ойролцоо тойрог замд хөөргөх үед хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг бараг ашигладаггүй шалтгаануудын нэг нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг ажиллуулах үед тусгай сансрын хөлгийн дизайн, тоног төхөөрөмжид хэт их хурдатгал өгдөг явдал юм. Тиймээс хөдөлгүүр нь нэлээд урт хугацааны туршид бага хэмжээний түлхэлтийг бий болгох шаардлагатай байдаг. Сүүлийн жилүүдэд энэ чиглэлд мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гарсан бөгөөд 250 секундын турш ажилладаг үр дүнтэй хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг бий болгох боломжтой болж байна. Шаардлагатай бага түлхэлтийн түвшинг, ялангуяа (тодорхой найрлагыг сонгох, цэнэг үйлдвэрлэх технологийг хөгжүүлэх замаар) маш бага түлш шатаах хурдыг (ойролцоогоор 3 мм / сек), камерт бага даралт (0.7) барих замаар хангадаг. МПа ба түүнээс бага), түүнчлэн төгсгөлийн гадаргуугийн дагуу цэнэгийн шаталт.

Дээр дурдсан хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн салбарт гарсан эдгээр болон бусад дэвшил нь хатуу пуужингийн хөдөлгүүрийг ойрын болон гүний зайд өргөнөөр ашиглах боломжийг нээж өгч байна. Дизайн судалгаагаар жишээлбэл, хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр нь Ангарагийн гадаргуугаас хөрсний дээж бүхий тээврийн хэрэгслийг хөөргөхөд тохиромжтой хөдөлгүүр байж болохыг харуулж байна.

Сансар огторгуйд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглах хэтийн төлөв нь нислэгийн үед хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг дахин дахин унтрааж, асаах, түлхэлтийн хэмжээг зохицуулах зөвшөөрөгдөх арга, хэрэгслийг боловсруулах боломжтой эсэхээс ихээхэн хамаарна. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хурд нь бусад эерэг чанаруудтай хослуулан сансрын хөлгийн нислэгийн зам, орон зайн байрлалд зориулсан тийрэлтэт удирдлагын системийг хөгжүүлэгчид эдгээр хөдөлгүүрүүдэд онцгой анхаарал хандуулдаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр системийн хөдөлгүүрийг олон удаа асаах ёстой - жишээлбэл, дэлхийн холбооны хиймэл дагуулуудад зориулж хэдэн зуун мянган удаа асаах ёстой.

Үндсэндээ энгийн аргаарХатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн олон ажиллагааг хангахын тулд зэргэлдээ хэсгүүд нь дулаан тусгаарлагч жийргэвчээр тусгаарлагдсан, хэсэг бүр өөрийн гал асаах системтэй байдаг олон хэсэгтэй (ялгасны хавтан гэж нэрлэгддэг) цэнэгийг ашиглахыг санал болгож байна. Гэсэн хэдий ч хэсгүүдийн тоо нэмэгдэхийн хэрээр хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн дизайны нарийн төвөгтэй байдал, жин, өртөг нэмэгдэж байгаа тул тэдгээрийн тоо практикт хамгийн сайндаа хэдэн арван хүрч болно (ийм туршилтын хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрүүд бий болсон. туршилтын вандан дээр туршсан).

Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрт оруулах тоонд байгаа хязгаарлалтыг даван туулах оролдлого нь ер бусын туршилтын загварыг бий болгоход хүргэсэн. Тэдний нэг нь туузан дээр таглаад буудаж буй хүүхдийн гар буутай төстэй юм. "Поршенууд" нь хэд хэдэн Ньютоны хүч чадалтай, 0.1 секундын дотор шатдаг бяцхан хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүр юм. Ийм "поршенууд" -ийг зохих ёсоор тэжээх замаар яг одоо шаардлагатай бүрэн түлхэлтийн импульсийг олж авдаг. Тодорхойлсон төхөөрөмж нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг бараг ашиглаж байсан эсвэл огт ашиглаагүй газруудад амжилттай ашиглагдаж байгаа орчин үеийн бага даралттай шингэн пуужингийн хөдөлгүүртэй өрсөлдөх боломжгүй юм.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хүчийг зохицуулахын тулд одоогийн байдлаар хамгийн их хөгжсөн арга нь хушууны тэнхлэгийн дагуу суурилуулсан профиль зүүг ("төв бие") механикаар хөдөлгөх замаар хушууны хүзүүний хэсгийг өөрчлөх явдал юм. Цоргоны урсгалын талбайн өөрчлөлт нь тасалгааны даралтын эсрэг өөрчлөлтөд хүргэдэг тул зүүний хөдөлгөөнөөс түлхэлтийн хамаарал нь маш нарийн төвөгтэй байдаг. Тохиромжтой түлшний найрлагатай бол хушууны хүзүүг бүрэн онгойлгох нь цэнэгийг унтраах боломжийг олгоно. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг дахин идэвхжүүлэх ажлыг олон цэнэгийн гал асаагч ашиглан хийж болно. Сансрын хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрт тайлбарласан түлхэлтийн хяналтын системийг ашигладаггүй, учир нь энэ нь бүтцийн ихээхэн хүндрэл, жин (мөн бусад хүсээгүй үр дагаварт) хүргэдэг.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хүчийг камерт хий эсвэл шингэн оруулах замаар тодорхой хязгаарт тохируулж болно. Энэ аргын сул тал нь хөдөлгүүрийн системд туслах ажлын бодис байгаатай холбоотой юм.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр ба байгаль орчныг хамгаалах асуудал.Хатуу түлшний хөдөлгүүрийг хөгжүүлэх, ашиглах хэтийн төлөв нь байгаль орчныг хамгаалах асуудалтай шууд холбоотой бөгөөд одоо улам бүр анхаарал хандуулж байна. Орчин үеийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт ашигладаг үр ашигтай түлш нь энэ тал дээр төгс биш юм. Жишээлбэл, сансрын хөлөг хөөргөх бүрт 100 гаруй тонн устөрөгчийн хлорид агуулсан 1000 тонн хатуу түлшний шаталтын бүтээгдэхүүн агаар мандалд цацагдах ёстой. Эдгээр бүтээгдэхүүний нэлээд хэсэг нь 1-1.5 км-ээс доош өндөрт салхины нөлөөн дор хэвтээ чиглэлд хөдөлдөг үүлэнд төвлөрч, энэ үүлний доод хэсэг нь газрын ойролцоо байрладаг. Агаар мандлын чийгшил нэмэгдсэн тохиолдолд хорт, хүчил агуулсан хур тунадас хөөргөх цогцолбороос 100 км хүртэлх зайд үүлнээс бууж болзошгүй гэж санаа зовниж байна. Өмнө нь том оврын хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааны үр дүнд хур тунадасны улмаас ургамлыг гэмтээх тохиолдол хэдэн километрийн зайд ажиглагдаж байсан. Үүнтэй холбогдуулан хөөргөх бүс дэх цаг уурын нөхцөл байдлыг харгалзан үзэх нь онцгой ач холбогдолтой юм. Сансрын хөлгийг байнга хөөргөх үед хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн шаталтын бүтээгдэхүүн нь агаар мандлын дээд давхаргын озоны давхаргыг устгахад хүргэж болзошгүй гэж санаа зовж байгаагаа илэрхийлэв. (Энэхүү сүйрлийн механизм нь каталитик шинж чанартай бөгөөд устөрөгчийн хлоридтой дахин холбоотой бөгөөд үүнээс фотолизийн улмаас чөлөөт хлор үүсдэг ба озонд нөлөөлдөг.) Асуудлын нарийвчилсан судалгаа энэ айдсыг батлаагүй байна. Гэсэн хэдий ч шаардлагатай бол хүлээн зөвшөөрөгдсөн түлшний оронд ашиглаж болох бусад түлшийг авч үзсэн.

Шаардлагагүй хатуу түлшний үлдэгдлийг шатаах тухайд АНУ-ын хэд хэдэн бүс нутагт орон нутгийн эрх баригчид үүнийг аль хэдийн хориглосон байдаг. Энэ нөхцөл байдлаас гарах арга замыг эрэлхийлэхийн тулд холимог түлшийг бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд (исэлдүүлэгч, түлш холбогч, хөнгөн цагаан) хуваахыг урам зоригтой оролдсон. Тэсрэх бодис үйлдвэрлэхэд хөнгөн цагааны үлдэгдэл, түлш холбогч эсвэл буталсан түлшийг ашиглахыг санал болгож байна.

Хүрээлэн буй орчны аюул нь зөвхөн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн шаталтын бүтээгдэхүүнээс гадна үүсэлтэй бодисууд юм. технологийн процессуудхатуу түлшний үйлдвэрлэл: асбест болон бусад утас, органик хатууруулагч, уусгагч гэх мэт. Ойрын 10-20 жилд эдгээр бодис, процесст тавигдах шаардлага, тэдгээрийн аюулгүй байдалд тавигдах шаардлага нэмэгдэх хандлагатай байгаа нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн өртөг. Гэсэн хэдий ч энэ нөхцөл байдлыг одоогоор хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг хөгжүүлэх, ашиглахад сөрөг нөлөө үзүүлэх хүчин зүйл гэж үзэхгүй байна.

Тиймээс ойрын ирээдүйд сансрын хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд үүргээ алдахгүй бөгөөд пуужин болон сансрын систем дэх хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг шингэн түлшний хөдөлгүүртэй оновчтой хослуулах нь чухал урьдчилсан нөхцөл хэвээр байх болно гэдгийг бид итгэлтэйгээр хэлж чадна. сансрын нисгэгчдийг хөгжүүлэх зорилгоор. Эцэст нь хэлэхэд, сансрын хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглах ойрын хэтийн төлөвийн талаар хэдэн үг хэлье. Эдгээр нь юуны түрүүнд АНУ-д хөгжиж буй сансрын тээврийн системтэй холбоотой юм. Эдгээр системд сансрын чирэгч, бага чадалтай пуужингийн модулиудтай хослуулан дахин ашиглах боломжтой хөлөг онгоцууд (чирэгчийг ашиглах нь зардал багатай тохиолдолд ашиглах) багтдаг.

Тодорхойлсон хэсэгт тээврийн системалхаж буй хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийг томилсон том үүрэг. Хүчирхэг дахин ашиглах боломжтой хатуу түлш хөдөлгүүрүүд нь шаттлуудын эхний шатны үндэс суурийг бүрдүүлдэг бөгөөд чирэгч болон түүнтэй төстэй пуужингийн нэгжүүд нь зөвхөн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг суурилуулахад зориулагдсан. 80-аад оны үед эдгээр төхөөрөмжүүд нь АНУ-ын нутаг дэвсгэрээс сансарт ашигтай ачаа хөөргөх гол хэрэгсэл болно гэж үздэг.

АНУ дэвшилтэт нэг удаагийн зөөгч пуужингаа хэрэглээнээс гаргахаар төлөвлөж байгаа бол бусад улс орнууд ийм пуужинг үргэлжлүүлэн ашиглаж, хөгжүүлсээр байх болно. Энэ нь ялангуяа хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн моторыг Америкийн лицензийн дагуу Японд үйлдвэрлэсэн Delta пуужингийн янз бүрийн хувилбаруудын нэг хэсэг болгон үргэлжлүүлэн ашиглах болно гэсэн үг юм. Нэмж дурдахад Японы сансрын хөтөлбөрт энэ улсад бүтээгдсэн бүх төрлийн хатуу түлш хөөргөх пуужингуудыг улам боловсронгуй болгохоор тусгасан. Ийм зөөгч пуужингийн бүтээн байгуулалт, хэрэглээ нь Энэтхэгийн үндэсний хөтөлбөрийн нэг хэсэг юм. Цаашилбал, Европын сансрын хөтөлбөрийн хүрээнд хатуу түлшний өдөөгч суурилуулах зориулалттай Ariane пуужингийн сайжруулсан хувилбаруудыг боловсруулж байна. Тэдний хэрэглээ Ariane-ийн анхны нислэгийн дараахан хэрэгжиж эхэлнэ. Одоогийн байдлаар хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг хиймэл дагуулын хөдөлгүүр болгон өргөнөөр ашиглахад ямар ч хязгаарлалт байхгүй байна. Эцэст нь хатуу түлш хөдөлгүүрүүд ойрын ирээдүйд сансрын нислэгт туслах үүрэг гүйцэтгэх үүрэг гүйцэтгэсээр байх болно.

Тэмдэглэл

1

Шингэн пуужингийн хөдөлгүүрийн талаар үзнэ үү: В.Н.Бычков, Г.А.Назаров, В.И.Прищепа. Сансрын шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд ("Сансар огторгуй, одон орон" цуврал, 9). - М .: Мэдлэг, 1976.

2

Тиймээс хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь сублимацийн үед хатуу ажилладаг бодис (жишээлбэл, аммонийн бикарбонат, литийн гидрид) хий болж хувирдаг, мөн энэ хий нь хүрээлэн буй орчны сансрын орчинд урсаж байдаг сублимацийн хөдөлгүүр гэж нэрлэгддэггүй. түлхэхэд хүргэдэг. Сублимацын хөдөлгүүрт ажиллаж буй бодисын химийн энерги нь түлхэлт үүсгэхэд ашиглагддаггүй нь тодорхой юм.

3

"Шаттл" -ын талаар: В.И. Левантовскийг үзнэ үү. Сансрын тээврийн систем. - М.; Мэдлэг, 1976.

4

Заримдаа "Дельта" нэрийг зөвхөн пуужингийн хоёр дахь шатанд ашигладаг бөгөөд энэ тохиолдолд пуужинг бүхэлд нь "Тор-Дельта" гэж нэрлэдэг, учир нь түүний эхний шат нь өөрчлөгдсөн "Тор" дунд тусгалын баллистик пуужин юм.

5

Энэ хөдөлгүүрийг 1965-1970 онд мөн ашиглаж байсан. Дельта пуужингийн гурав дахь шатанд, мөн өмнө нь Скаутын пуужингийн дөрөв дэх шатны бусад хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрүүдийг ашиглаж байжээ. Delta суурилуулсан хатуу түлшээр ажилладаг пуужингууд нь Скаутын пуужингийн хоёр дахь шатанд ашигласан хөдөлгүүрүүдийн хувилбарууд юм.

CS хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт тогтворгүй АЖЛЫН ПРОЦЕССИЙН ТӨРЛҮҮД.

1. Шинж чанар нь тогтоосон хязгаараас давсан үйл ажиллагааны параметрүүдийн өөрөө хэлбэлзэлтэй процессыг тогтворгүй гэж нэрлэдэг. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн тогтворгүй байдал нь хөдөлгүүрийн найдвартай байдлыг эрс бууруулж, баллистик шинж чанарыг улам дордуулж, боловсруулах хугацааг уртасгаж, онгоцны өртөгийг нэмэгдүүлж, самбар дээрх төхөөрөмжийг гэмтээж, хөдөлгүүр, онгоцыг сүйтгэж болзошгүй юм.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн шаталтын камерт тогтворгүй үйл ажиллагааны процесс үүсэх боломжит үр дүнг 1-р зурагт үзүүлэв: тогтворгүй хөдөлгүүрээс дамждаг механик чичиргээний өндөр далайцын улмаас пуужингийн удирдлагын системийн эвдрэл (дээд зураг); хөдөлгүүрийн параметрийн хэт их баллистик эвдрэлээс үүссэн загвараас гадуурх замнал (шатаах камер дахь даралтын тасралтгүй өсөлтөөс болж хөдөлгүүрийн механик эвдрэлийн дундаж зураг);

Зураг 1. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн тогтворгүй байдлын зарим үр дүн:

1 - даралтын хэлбэлзэл; 2 - бодит үнэ цэнэ; 3 - дизайны үнэ цэнэ

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн шаталтын камерт тогтворгүй ажиллах үйл явц нь хэд хэдэн герцээс хэдэн арван килогерц хүртэлх урт, хөндлөн, хөндлөн ба тангенциал чиглэлд бага ба өндөр давтамжийн хяналтгүй даралтын хэлбэлзэл хэлбэрээр илэрдэг. . Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хэлбэлзлийн горимуудын жишээг Зураг дээр үзүүлэв. 2 ба 3-ыг координат дахь туршилтын үр дүнгээр байгуулсан график хэлбэрээр үзүүлэв (хэмжээгүй даралтын хазайлт) - (хэмжээгүй хөдөлгүүрийн ажиллах хугацаа).

Зураг 2. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн шаталтын камерт бага давтамжийн даралтын хэлбэлзлийн ердийн хэлбэрүүд:

a - хэлбэлзлийн хөгжлийн чанарын зураг; b - цэнэгийн гал асаах үед даралтын оргилоос үүссэн хэлбэлзлийн хөгжил; в - эхлүүлэх үед даралтын оргилоос болж бага давтамжийн тогтворгүй байдал, дараа нь гал асаах үед цэнэгийг унтраахад хүргэдэг; d - маш бага давтамжтай тогтворгүй хэлбэлзэлд өртөмтгий хатуу түлшний хөдөлгүүрийн туршилтын осциллограмм; d - эхлүүлэх үеийн бага давтамжийн даралтын хэлбэлзэл

Цагаан будаа. 3. Координат дахь өндөр давтамжийн хэлбэлзлийн хувьсал:

- хэмжээсгүй хугацаа τ.

Эндээс харахад эдгээр горимууд нь цэнэгийг шатаах явцад үйл ажиллагааны бүх үзүүлэлтүүд харьцангуй удаан, жигд өөрчлөгддөг бөгөөд зөвхөн дотоод геометрийн өөрчлөлтийн үр дүнд хөдөлгүүрийн тогтвортой ажиллах нөхцлөөс эрс ялгаатай байдаг.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн янз бүрийн тогтворгүй ажиллах горим нь даралтын долгион үүсгэдэг эвдрэлийн үед хэрэгждэг. Үүний үр дүнд шаталтын бүтээгдэхүүний урсгалын шинж чанарт хазайлт үүсдэг бөгөөд энэ нь шаталтын гадаргуугийн параметрүүдтэй тогтворгүй харилцан үйлчилдэг. Даралтын долгионы нөлөөн дор дулаан ялгаруулах, хий үүсэх хурдад орон нутгийн өөрчлөлт гардаг тул үйл явцын тэнцвэрт урсгал тасалддаг. Энэ тохиолдолд ажиглагдсан долгионы давтамж, хэлбэр нь харилцан үйлчлэлийн механизм болон хөдөлгүүрийн камерын дотоод геометрээс хамаарна. Шаталтын бүтээгдэхүүний урсгалыг голчлон шаталтын гадаргуу, мөн нэг талаас дулаанаас хамгаалах бүрээс бүхий муруй ёроолын хана, нөгөө талаас хушууны чухал хэсэг зэргээр хязгаарладаг.

Дулаан ба хийн ялгаруулалтын хэлбэлзэл нь зохих үе шатанд байгаа бөгөөд эрчим хүчний алдагдлыг даван туулах хангалттай далайцтай тохиолдолд долгионы эрч хүч нэмэгддэг. Энэхүү олшруулалтын үйл явц нь энергийн шинэ тэнцвэрт байдал үүсэх хүртэл үргэлжилнэ.

Эдгээр нөхцлүүд нь долгионы эрчмийн маш өргөн хүрээний тодорхой физик үзүүлэлтээс хамаарч тогтоогддог. Ихэвчлэн ямар нэгэн тодорхой загвар давамгайлдаг. Энэ бүхэн нь шаталтын камерт тохиолддог хэлбэлзлийн процессуудын математик тайлбарыг ихээхэн хүндрүүлдэг.

Дүрмээр бол, тасалгааны даралтын хэлбэлзлийн нөхцөлд хатуу түлшний шаталтын хурд нэмэгддэг. Энэ нь дизайны горимтой харьцуулахад даралт, түлхэц нэмэгдэж, цэнэгийн шаталтын хугацааг багасгахад хүргэдэг. Түлхэх хүч нь пуужингийн биед дамждаг хэлбэлзлийн бүрэлдэхүүн хэсгийг хүлээн авдаг бөгөөд энэ нь тоног төхөөрөмж, түүний дотор хяналтын систем гэх мэт эвдрэлийн шалтгаан болдог. Даралт ихсэх тусам хөдөлгүүр (эсвэл цэнэг ) устгаж болно. Хэрэв хөдөлгүүр тогтвортой байвал үүссэн хэлбэлзэл нь хүлээн зөвшөөрөгдөх далайцтай, эсвэл түгшүүртэй хүчний энергиэс илүү эрчим хүчний алдагдал давамгайлж байгаагаас болж зүгээр л унтардаг.

2. Одоогийн байдлаар хамгийн түгээмэл зүйл бол хатуу түлшний пуужингийн моторын камер дахь үечилсэн хэлбэлзлийг давтамжийн дагуу тусгаарлах явдал юм. Онцлох бага давтамжтайТэгээд өндөр давтамжтайшаталтын камер дахь чичиргээ.

Бага давтамжийн тогтворгүй байдал нь хамгийн бага байгалийн акустик давтамжаас бага давтамжтай шатаах камер дахь өөрөө хэлбэлзэлээр тодорхойлогддог. Ийм бага давтамжийн хүрээ нь 100 Гц-ээс ихгүй давтамжтай хэлбэлзлээр хязгаарлагддаг. Бага давтамжийн хэлбэлзэлтэй үед шатаах камер дахь даралт нь эзэлхүүний бүх цэгүүдэд адилхан өөрчлөгддөг, өөрөөр хэлбэл энэ эзэлхүүн нь бүхэлдээ харагдана. Энэ төрлийн тогтворгүй байдлын бүсийг голчлон тодорхойлдог шинж чанар нь тасалгааны уртыг багасгасан тул

шатаах камерын эзэлхүүн хаана байна; - цоргоны чухал (хамгийн бага) хэсгийн талбай, дараа нь энэ төрлийн тогтворгүй байдлыг ихэвчлэн тогтворгүй гэж нэрлэдэг (ялангуяа гадаадын уран зохиолд). - Тогтворгүй байдал нь ихэвчлэн жижиг хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрт тохиолддог (жижиг } мөн харьцангуй бага даралттай үед.

Өндөр давтамжийн тогтворгүй байдал нь шатаах камерын байгалийн акустик давтамжийн аль нэгэнд ойрхон давтамжтай шатаах камер дахь өөрөө хэлбэлзэлээр тодорхойлогддог.

Өндөр давтамжийн тогтворгүй байдлын үед акустик долгион нь шатаах камерт тархаж, шатаж буй гадаргуугаас акустик энергийн урсгалын улмаас шатаж буй гадаргуугаас ойх үед олшруулдаг (Зураг 4). Дүрмээр бол акустик тогтворгүй байдлын үед даралтын хэлбэлзэл нь маш бага далайцын утгуудаас том хүртэл аажмаар нэмэгддэг (3-р зургийг үз). Ийм хэлбэлзэл гэж нэрлэдэг ялгаатай.

Зураг 4. Шаталтын бүс ба акустик долгионы харилцан үйлчлэлийн схем

Муудсанакустик чичиргээ нь аажмаар багасах далайцтай байдаг. Учир нь үе үе(эсвэл тогтмол) хэлбэлзэл нь тогтмол далайц ба давтамжаар тодорхойлогддог.

Шатаах камерт үе үе акустик чичиргээ байж болно уртаашТэгээд хөндлөн.

Уртааш- эдгээр нь камерын тэнхлэгийн дагуух өндөр давтамжийн чичиргээ юм (5-р зургийг үз A).

Хөндлөншатаах камер дахь чичиргээ нь камерын тэнхлэгт перпендикуляр хавтгайд үүсэх өндөр давтамжийн чичиргээ юм. Тербеллийн хөдөлгөөний чиглэлээс хамааран эдгээр чичиргээг дараахь байдлаар хуваана шүргэгч, радиальТэгээд холимогхөндлөн чичиргээ (5б,в-г үз).

Зураг 5. Акустик долгионы гурван ангилал:

a - хамгийн бага давтамжтай уртааш чичиргээ (а нь эзлэхүүн дэх дууны дундаж хурд); b - шүргэгч хөндлөн ( ); дотор - радиаль хөндлөн ( ).

Хамгийн энгийн хэлбэрээр хэлбэлзлийн системийг дараах долгионы тэгшитгэлээр тодорхойлж болно.

(2)

жижиг даралтын зөрчил хаана байна; А- дууны хурд; τ - цаг хугацаа.

Шатаах камерын туйлын хатуу хананд зориулсан цилиндр координат дахь энэхүү тэгшитгэлийн ерөнхий шийдэл нь дараах хэлбэртэй байна.

Хаана к, м, н- бүхэл тоо; би м- Эхний төрлийн дарааллын Бесселийн функц Т; -ктэгшитгэлийн язгуур; ба дурын тогтмолууд; ба дурын фазын өнцөг; - дугуй давтамж; Д- тасалгааны диаметр; φ Тэгээд r- цилиндр координат.

Энэ тохиолдолд ерөнхий тохиолдолд камер дахь шаталтын бүтээгдэхүүний акустик чичиргээний байгалийн давтамжийг тодорхойлох томъёо нь дараахь хэлбэртэй байна.

(4)

-тай гишүүд m = 0;n ≠ 0 ; к = 0 давтамжтай уртааш горимд тохирно

-тай гишүүд m = 0;n = 0 ; к≠ 0 чичиргээний эхний радиаль горимын давтамжтай радиаль горимд тохирно ( к =1):

-тай гишүүд к = 0 , n = 0 , м ≠ 0 - чичиргээний эхний тангенциал горимын давтамжтай тангенциал горимууд ( м =1):

Шаталтын камерт уртааш-хөндлөн чичиргээ ажиглагдаж болохыг анхаарна уу.

Урт-диаметрийн харьцаа ихтэй (L/D> >10) хөдөлгүүрт тодорхой эгзэгтэй утгаас хэтэрсэн эвдрэлийн үед шаталтын камерт өөрөө тогтсон уртын хэлбэлзэл үүсч болно (өндөр давтамжийн хөндлөн хэлбэлзэл аяндаа үүсдэг). , өөрөө хэлбэлзлийн зөөлөн өдөөлт байгаа үед маш бага далайцаас эхлэн ). Уртааш акустик горимууд нь 100...1000 Гц давтамжийн мужийг эзэлдэг гэдгийг анхаарна уу.

Хөгжсөн далайцтай акустик чичиргээ нь шугаман бус тэгшитгэлийг ашиглан судалгаа шаарддаг. Тийм учраас тэднийг дууддаг шугаман бус, ялгаатай шугаманшугаман дифференциал тэгшитгэл ашиглан шинжилдэг жижиг далайцтай чичиргээ.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт ажиллах үйл явцын тогтворгүй байдлын хязгаарлагдмал нөхцөл бол хүчтэй цохилтын долгион үүссэний улмаас шаталтын бүтээгдэхүүний бүх үзүүлэлтүүдийн утгын огцом өсөлт бөгөөд шаталт нь тэсрэлт болж хувирдаг.

Эдгээр бүх төрлийн тогтворгүй байдал нь динамик тогтворгүй байдалд хамаарна, учир нь тэдгээр нь статик тогтворгүй байдлаас ялгаатай нь тогтвортой шаталтын эвдрэл, дараа нь шаталтын камер дахь даралтын хэмжээ хязгааргүй ихсэх үед хурц мэдрэмтгий байдлаас шалтгаалан шаталтын процессоор тодорхойлогддог. суурин шаталтын хурдыг даралтын өөрчлөлтөд . Энэ төрлийн тогтворгүй байдал нь хэзээ тохиолддог v>л. Тиймээс практик дээр түлшийг v

3. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хэлбэлзлийн механизмын талаархи ерөнхий мэдээлэл. Бодит нөхцөлд тогтворгүй хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн горимууд нь янз бүрийн байнга өөрчлөгддөг давтамжийн нарийн төвөгтэй холимог хэлбэлзлийг үүсгэдэг. Жишээлбэл, Посейдон пуужингийн хоёр дахь шатны хөдөлгүүрт эхний 10 секундэд есөн өөр давтамжийн гармоник бүхий хэлбэлзэл ажиглагдсан. Эхний хоёр секундэд Minuteman II пуужингийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт 300 Гц давтамжтай хэлбэлзэл гарч ирсэн нь ~500 Гц давтамжтай 10...15 секунд үргэлжилсэн хэлбэлзэл болж хувирав. Minuteman III пуужингийн хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрт хөөргөсний дараа шууд (0.1...0.2 секундын дараа) 4 секундын турш ~850 Гц давтамжтай хэлбэлзэл гарч, дараа нь ω = 330 Гц (~ 12 секунд үргэлжилдэг) . Эдгээр бүх хэлбэлзэл нь ихээхэн эрчимтэй байсан бөгөөд хэрэв осолд хүргэхгүй бол самбар дээрх электрон төхөөрөмжийг гэмтээх бодит урьдчилсан нөхцөлийг бүрдүүлсэн. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн камер дахь тогтворгүй ажлын процессын мэдэгдэж буй математик загварууд нь бодит үйл явцыг бүрэн дүрсэлж чадахгүй байна. Тиймээс, ялангуяа өгөгдсөн долгионы тэгшитгэл (2) нь хөдөлгөөн багатай, хийн хэлбэлзлийн далайц багатай нэгэн төрлийн хийн хольцоор дүүрсэн хамгийн тохиромжтой цилиндр хөндийд зориулагдсан болно. Энэхүү тэгшитгэл нь цэнэгийн шаталтаас үүдэлтэй хөндийн эзэлхүүний хэлбэлзэл, шаталтын бүтээгдэхүүний найрлагын эзлэхүүний хэлбэлзэл, тасалгааны хана ба цэнэгийн чичиргээний боломж, хатуу шаталтын бүс дэх үйл явцын жигд бус байдлыг харгалзан үзэхгүй. пуужингийн түлш гэх мэт. Иймээс энэ нь камерт чичиргээ үүсэх, засвар үйлчилгээ хийх шалтгааныг тайлбарлаж чадахгүй.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн мотор нь шаталтын бүтээгдэхүүнээр дүүрсэн камерын хэсэг, энергийн эх үүсвэр ба тербеллийн системийг эрчим хүчээр хангадаг механизм* (эсвэл хэд хэдэн механизм) агуулсан өөрөө хэлбэлздэг систем юм. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн тогтворгүй байдлыг судлахад тодруулах шаардлагатай хамгийн чухал асуудал бол хэлбэлзлийг өдөөх (эсвэл дарах) механизмыг тодорхойлох, хэлбэлзэл үүсэх хил хязгаар** эсвэл босго, тэдгээрийн далайц, давтамжийг тодорхойлох явдал юм.

Эрт үеийн судалгаанд бага давтамжийн тогтворгүй байдлын механизм нь танхимаас гарах хийн даралт, урсгалын өөрчлөлтөөс хамааран шатаах хурд (гадаргуу дээрх температурын градиент) өөрчлөлтийн хоцролтоор тодорхойлогддог гэж үздэг. .

Одоогийн байдлаар акустик бус нам давтамжийн хэлбэлзлийг өдөөх механизмыг акустик талаас нь тайлбарлаж болно гэж үзэж байна. Тиймээс ерөнхий тохиолдолд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн тогтворгүй байдлын шалтгааныг шатаах камерын хөндий ба шатаж буй түлшний гадаргуугийн харилцан үйлчлэлээс хайх хэрэгтэй (4-р зургийг үз).

Шаталтын хурд нь даралт ихсэх тусам нэмэгддэг тул шаталтын гадаргуугийн ойролцоо даралтын бага зэрэг хэлбэлзэлтэй үед шаталтын хурд орон нутгийн өсөлт (шаталтын бүсэд дулааны урсгал нэмэгдэж байгаатай холбоотой) үүсдэг бөгөөд энэ нь даралтын шинэ өсөлтөд хувь нэмэр оруулдаг; сүүлийнх нь шаталтын хурдыг дахин нэмэгдүүлдэг гэх мэт. Үүний үр дүнд хэлбэлзлийн далайц нэмэгдэж, энэ нь тогтворгүй байдалд хүргэдэг. Энэ хүчин зүйлээс гадна хэлбэлзлийн горимын шалтгаан нь цэнэгийн гадаргуу руу дамждаг дулааны урсгал байдаг. Ийм дулааны урсгалын импульс нь хатуу түлшний дотор чийгшүүлсэн температурын долгион байгааг тодорхойлдог бөгөөд үүний үр дүнд энэ долгионы оргилд түлшний задралын хурд (Аррениус экспоненциал хуулийн дагуу) ердийн шаталтын хурдаас их байх болно. хонхорхойд удаашрахаас илүүтэйгээр. Ийм импульсийн дулааны урсгалын ерөнхий нөлөө нь задралын хурдыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Тиймээс хэрэв түлш нь температурын долгионыг нэмэгдүүлдэг экзотермик урвалаар тодорхойлогддог бол ийм түлш нь өндөр давтамжийн хэлбэлзэлд илүү мэдрэмтгий байдаг. Эндотермик түлшний урвалын хувьд температурын долгион нь өөрөө саармагжих нь ойлгомжтой. Эдгээр бүх үзэгдлийг хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хэлбэлзлийн янз бүрийн онолын загварт харгалзан үздэг. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн тогтворгүй ажиллагааны горимын ийм чанарын дүр зураг нь хэд хэдэн тохиолдолд хэлбэлзэл үүсэх шалтгааныг тайлбарлаж чадахгүй.

* Энэ тохиолдолд механизм нь мөн учир шалтгааны холбоогоор нэгдсэн физик, химийн процессуудыг хэлнэ.

** Шатаах камер дахь ажлын процессын тогтвортой байдлын хил хязгаар нь тогтвортой байдал, тогтворгүй байдлын бүсийг тусгаарлах үйл ажиллагааны параметрүүдийн утгын багц юм.

ХАТУУ ХОТОРЫН ХӨДӨЛГҮҮРИЙН ӨНДӨР ДАВТАТТ ТОГТВОРГҮЙ БАЙДАЛ

1. Онолын үүднээс авч үзвэл хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн өндөр давтамжийн тогтворгүй байдлын асуудлыг шийдэх нь камерын акустик дотоод шинж чанарыг харгалзан (байгалийн дагуу хилийн нөхцлийн дагуу) акустик долгионы тэгшитгэлийг шийдвэрлэхэд хүргэдэг. Хуримтлагдсан туршилтын материал нь энэ горимд хамаарах дараах шинж чанаруудыг тодорхойлох боломжийг олгосон.

a) том далайцтай акустик чичиргээ нь хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн камерт гарч ирдэг бөгөөд заримдаа ажлын дундаж даралтанд хүрдэг;

б) ийм хэлбэлзэл нь дүрмээр бол хааяа гарч ирдэг бөгөөд хөдөлгүүрийг ажиллуулах явцад нэг тодорхой хэлбэлзлийн горим эсвэл хэд хэдэн горим алга болохын тулд өдөөгдөж, тодорхой хугацааны дараа тогтвортой ажилласны дараа шинэ горимуудын хослолоор дахин гарч ирдэг. эсвэл оруулахгүй байж болно
өмнөх гэх мэтийг оруулах;

в) тогтворгүй горимын давтамж-цаг хугацааны спектрийг хуулбарлахын тулд ижил түлшний найрлага, гадаад нөхцөл гэх мэтийг хадгалахын зэрэгцээ туршилтын нөхцлийг нарийн нарийвчлалтайгаар давтах шаардлагатай;

г) ихэвчлэн том далайцтай хэлбэлзэл нь түлшний дундаж шаталтын хурд нэмэгдэхэд дагалддаг.

2. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн өндөр давтамжийн тогтворгүй байдал гэх мэт нарийн төвөгтэй үзэгдлийг онолын хувьд тайлбарлахын тулд камерыг хамгийн амархан өдөөх олон резонансын давтамжтай акустик резонатор гэж үзэх шаардлагатай. Аливаа жижиг үймээн самуун нь нэг юмуу хэд хэдэн хүнийг өдөөх үү
Резонаторын хувьд камерын онцлог горим нь акустик энерги ирэх ба түүний алдагдлын хоорондын хамаарлаас хамаарна. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн камерт акустик өсгөлт ба эрчим хүчний алдагдал механизмын бүдүүвч дүрслэлийг 6-р зурагт үзүүлэв. Хөдөлгүүрийн загвар нь нэлээд зузаан хана бүхий тасалгааны загварыг агуулдаг. Энэхүү цилиндр бүрхүүлийн нэг төгсгөлд цорго, дотор нь хатуу түлш, өндөр температур, даралттай хийн шаталтын бүтээгдэхүүн гэсэн хоёр бодис байдаг. Тэдгээрийн хоорондох хил нь шаталтын гадаргуугаас тодорхойлогддог бөгөөд геометрийн хувьд хамгийн тодорхой бус байж болно. Энэ нь их хэмжээний температурын градиент, эрчим хүчний өндөр хурд, масс дамжуулах үйл явц, нарийн төвөгтэй химийн урвал дагалддаг. Шаталтын бүтээгдэхүүний урсгал нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд энэ нь шаталтын бүтээгдэхүүний шаталтын гадаргууд перпендикуляр бага урсгалын хурдаас эгзэгтэй хэсэгт дуу авианы урсгал руу шилжих замаар тодорхойлогддог.

Зураг 6. Хөдөлгүүрийн тогтвортой байдалд нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд

Хөдөлгүүрийн тогтвортой байдалд нөлөөлж буй хүчин зүйлүүд нь: A - шаталтын гадаргуу, хийн даралт ба хурдтай холбоотой; B - дулааны цацраг; C - түлшний наалдамхай уян хатан алдагдал; Шаталтын камер дахь D-нөлөөлөл, үүнд урсгал дахь тоосонцорыг чийгшүүлэх нөлөө, бусад наалдамхай дулааныг чийгшүүлэх, сулралтыг багасгах, химийн үлдэгдэл урвал; E - хананд наалдамхай дулааны алдагдлын нөлөөлөл, гадны нөлөөлөл гэх мэтийг тодорхойлдог хөдөлгүүрийн орон сууц; F - хошууг чийгшүүлэх нөлөө. Шаталтын гадаргуу нь акустик энергийн эх үүсвэр бөгөөд бусад бүх хүчин зүйлүүд нь түүний алдагдал юм. Акустик алдагдал нь акустик ашгаас давах хүртэл тогтворгүй байдал үүсэх боломжтой тул акустик алдагдлыг тодорхойлох нь чухал биш юм.

Шаталтын гадаргуугийн тодорхой акустик дамжуулалт эсвэл түлшний дамжуулах функцээр тоон хэлбэрээр дүрслэгдэж болох шаталтын бүсийн акустик шинж чанарыг мэдэх нь сонирхолтой юм. Хатуу түлшний шинж чанарыг акустик талаас нь уян хатан байдлын хоёр модулиар тодорхойлдог бөгөөд тэдгээрийн бодит хэсгүүд нь зүсэлт, тэлэлтийн улмаас үүссэн эвдрэлийн тархалтын хурдтай холбоотой байдаг бөгөөд төсөөлөл нь эдгээрээс үүссэн энергийн алдагдлыг илэрхийлдэг. эмх замбараагүй байдал. Шаталтын бүсийн хувьд түүний зузаан нь сантиметр буюу урт акустик долгионы урттай харьцуулахад мэдэгдэхүйц бага байдаг тул гадаргууд хамаарах гэж үзэж болно. Энэ нь шаталтын гадаргуу болон камерын бусад хилийн гадаргууг тэдгээрийн акустик дамжуулалтаар тодорхойлох боломжийг олгодог бөгөөд тэдгээрийн бодит хэсэг нь акустик чичиргээний олшруулагч эсвэл сулралтыг тодорхойлдог.

3. Өндөр давтамжийн тогтворгүй байдлын асуудлыг онолын хувьд авч үзэхийн тулд дээрх нөлөөллийг харгалзан физик, химийн процессыг тодорхойлсон тэгшитгэлийг шийдвэрлэх шаардлагатай. Эдгээр процессууд нь акустик чичиргээний талбарт нэмэлт эрчим хүчийг нийлүүлэх чадвартай нарийн төвөгтэй хилээр тусгаарлагдсан хатуу ба хийн орчин агуулсан эзэлхүүнд явагддаг. Энэ тохиолдолд гол асуудал бол анхаарлаа төвлөрүүлэх үйл явцын хэлбэрийг сонгох явдал юм; Загварын математик тайлбарт хийх ёстой таамаглал, хялбаршлын сонголт нь хангалттай бодитой, ойлгомжтой тайлбарлахад тохиромжтой, математикийн аргаар боловсруулах боломжийг олгодог.

Энэ замд хоёр чиглэл бий. Нэг нь тогтвортой байдлын хил дээрх жижиг далайцын хэлбэлзлийг судлахтай холбоотой бөгөөд асуудлын шийдлийг жижиг эвдрэлийн дүн шинжилгээг ашиглан гүйцэтгэдэг. шугамандифференциал тэгшитгэл. Шугаман онолын гол асуулт бол пуужингийн хөдөлгүүрт үргэлж тохиолддог санамсаргүй жижиг даралтын эвдрэлийн далайц нэмэгдэх эсэх юм. Бага зэргийн эвдрэлийн үед тогтвортой байдал нь ерөнхийдөө тогтвортой байх зайлшгүй нөхцөл боловч хангалттай биш юм. Энэ шалтгааны улмаас хоёр дахь чиглэлд мөн тодорхойлсон далайцтай хэлбэлзлийг судалдаг шугаман бусдифференциал тэгшитгэл.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр (хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр)

Хатуу пуужингийн мотор нь хатуу пуужингийн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр юм. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн моторыг янз бүрийн ангиллын пуужин, пуужингийн хөөргөх, хөдөлгөх хөдөлгүүр болгон өргөн ашигладаг. Нисэх, сансрын технологид тэдгээрийг нисэх онгоцны хөөрөх хурдасгуур, сансрын пуужингийн ашиглалтын үе шатуудыг салгах, зайлуулах, ачаа буулгах үед зөөлөн буулт хийх, нисэх онгоцны багийнхны аврах ажиллагааны систем гэх мэт ашигладаг.

Аливаа хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн нийтлэг элементүүд нь: орон сууц 1 (шатаах камер), хатуу пуужингийн түлшний цэнэг2, цорго блок 3, асаагуур 4, цахилгаан гал асаагч 5, дулааны хамгаалалт. Түлшний цэнэгийг шатаах камерт нэг буюу хэд хэдэн блок хэлбэрээр сул оруулдаг, эсвэл хагас шингэн төлөвт түлш асгаж, дараа нь хатуурснаар хананд нь бэхлэгддэг. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн ажиллах хугацааны туршид шаталтын гадаргуугийн өөрчлөлт нь хөдөлгүүрийн түлхэлтийн өөрчлөлтийн шинж чанарыг тодорхойлдог (хүчдэл тогтмол, нэмэгддэг, багасдаг, үе шаттайгаар өөрчлөгддөг). Суваг-слот, од хэлбэртэй, төгсгөл болон бусад цэнэгүүдийг ашигладаг. Шаталтын процессоос хасах шаардлагатай гадаргуугийн хэсгүүдийг резинэн даавуугаар хийсэн бүрээсээр хуягласан байна. Өндөр бат бэх ган, хөнгөн цагаан, титан хайлш, түүнчлэн нийлмэл материалыг хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн моторын корпус үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Гал асаах төхөөрөмж нь дүрмээр бол орон сууцны урд ёроолд байрладаг бөгөөд даралт үүсгэж, түлшний цэнэгийг асаахад үйлчилдэг. Цорго блок нь түлшний шаталтын бүтээгдэхүүний дулааны энергийг хийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн кинетик энерги болгон хувиргадаг. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хамгийн их халуунд тэсвэртэй элемент болох хушууны хүзүүг бүрдүүлдэг хошууны блок оруулга нь галд тэсвэртэй материал (бал чулуу, вольфрам, молибден) эсвэл элэгдэлд тэсвэртэй материалаар хийгдсэн байдаг. Хатуу түлшний пуужингийн моторын дотоод ханыг дулаанаас хамгаалахын тулд шөрмөсөн чулуу, фенолын давирхай дээр суурилсан шил, нүүрстөрөгч, органопластик, пресс материалыг ашигладаг.

Дулааны хамгаалалтын гол шаардлага бол өндөр температурт хийн урсгалд өртөх үед бага дулаан дамжилтын чанар, бага хэмжээний устгал юм.

Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүр нь түлхэлтийн векторыг удирдах нэмэлт төхөөрөмжтэй байж болно. Цоргоны эгзэгтэй хэсгийг тохируулах эсвэл эсрэг түлхэлтийн хушууг нээх замаар түлхэлтийг өөрчилдөг; түлшний цэнэгийг шатаахыг зогсоох (жишээлбэл, траекторийн идэвхтэй хэсгийн төгсгөлд өгөгдсөн хурдыг хангах) нь шаталтын камер дахь даралтыг огцом суллах замаар тусгай нүх нээх замаар хийгддэг. цонх эсвэл хөргөлтийн шингэн шахах. Таталтын векторын чиглэлийг гадагш урсаж буй хийн урсгалд байрлуулсан хийн жолоо, эргэдэг хошуу, тэгш хэмт бус шингэн шахах эсвэл хушууны дуунаас хурдан хэсэгт хий шахах гэх мэтээр өөрчилдөг.Харьцангуй бага хувийн түлхэлтийн импульс (2.5-3 км/ s), хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүр нь амьтадтай, давуу талтай: өндөр түлхэц авах чадвар (12 MN ба түүнээс дээш); хөөргөх өндөр түвшний бэлэн байдал, удаан хугацаагаар хадгалах боломж; дизайны энгийн, нягтрал; өндөр найдвартай байдал, үйл ажиллагааны хялбар байдал.

Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүр нь цэнэгийн тэнхлэгт хөндлөн байрладаг түлшний давхаргуудаас бүрдэх бөгөөд бодисын давхаргын ээлжлэн тэсрэх ажиллагааг хангадаг эхлүүлэх системээр тоноглогдсон байдаг. Түлшний тэсэлгээний эгзэгтэй зузаанаас хамаагүй их зузаан нь тэсрэх чадвар өндөртэй түлшний давхаргууд нь тэсрэх чадвар багатай бодисоос бусад түлшний давхаргатай огтлолцдог бөгөөд зузаан нь түүний эгзэгтэй хэмжээнээс хамаагүй бага байдаг. тэсэлгээний зузаан, гэхдээ тэсэлгээний өндөр чадвартай дараагийн давхаргын тэсэлгээний өндөр чадвартай өмнөх давхаргаас тэсрэлт шилжүүлэхээс урьдчилан сэргийлэхэд хангалттай. Тэсрэх чадвар өндөртэй түлшний давхаргууд болон тэсрэх чадвар багатай түлшний давхаргууд хоорондоо холбогддог. Эхлэх систем нь өгөгдсөн тогтмол эсвэл хувьсах давтамжтай материйн давхаргын ээлжлэн тэсрэх ажиллагааг хангадаг. Энэхүү шинэ бүтээл нь өндөр тодорхой түлхэлтийн импульс бүхий пуужингийн хөдөлгүүрийг бүтээх боломжийг олгодог бөгөөд өргөн хүрээний түлхэлтийг өөрчлөх чадвартай. 1 өвчтэй.

Хатуу пуужингийн хөдөлгүүр (хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр) нь шингэн пуужингийн хөдөлгүүрээс нэг чухал давуу талтай. Хатуу түлшээр ажилладаг хөдөлгүүрүүд нь дизайны хувьд маш энгийн байдаг: орон сууц нь хатуу түлшээр дүүрсэн, орон сууц нь цорго бүхий нүхтэй байдаг. Түлшний шаталт нь даралтын дор орон сууцанд тохиолддог. Энэ нь түлшний тогтвортой шаталтыг баталгаажуулдаг даралт юм. Илүү өндөр илчлэг (эрчим хүч) түлш рүү шилжих үед тэдгээрийг тогтвортой шатаахын тулд дүрмээр бол илүү их даралт шаардагдана. Энэ бүхэн нь их биеийг илүү бат бөх, улмаар илүү хүнд болгох хэрэгцээнд хүргэдэг бөгөөд энэ нь илчлэг ихтэй түлш рүү шилжих үр нөлөөг хэсэгчлэн бууруулдаг.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь сайн мэддэг бөгөөд зорилгоос хамааран янз бүрийн загвар, хувилбаруудад өргөн хэрэглэгддэг. Ийм хөдөлгүүрийн бүх хувилбаруудын хувьд цорго блок бүхий шатаах камер, камерт байрлуулсан хатуу түлшний цэнэгтэй байх шаардлагатай. Цэнэгийг шатаах замаар түүнд хуримтлагдсан боломжит энерги ялгардаг бөгөөд энэ нь үүссэн хийд хуримтлагдаж, өндөр температурт халааж, хийн шатаах цэнэгийн урсгал ба тэдгээрийн урсах хөндлөн урсгалаар дамжин гарах хийн харьцаанаас хамаарна. хушууны блокийн хэсэгт шатаах камерын хагас хаалттай эзэлхүүнд тодорхой даралтыг тогтооно. Даралтын нөлөөн дор хий нь цорго дундуур урсаж, өндөр хурдтай болж, тодорхой хэмжээний хөдөлгөөнийг олж авдаг. Үүний дагуу пуужин ижил хэмжээний хөдөлгөөнийг олж авдаг. Боломжит химийн энерги нь хөдөлгүүрт хэсэгчлэн хувирч, хөдөлгөөний ашигтай механик энерги болж, хөргөөгүй хийгээр дамждаг дулаан хэлбэрээр хэсэгчлэн алдагддаг.

Хатуу түлшний хөдөлгүүрийн диаграм

1 - хатуу пуужингийн түлшний цэнэг, 2 - камерын их бие, 3 - хонхорхой, 4 - гал асаагч

Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дизайн:

Алсын удирдлага (хийн үүсгүүр) -ийг ажиллуулах явцад жагсаасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үүргийг тэмдэглэе.

Дээр дурдсанчлан, авч үзэж буй систем дэх эрчим хүч, хийн шаталтын бүтээгдэхүүний эх үүсвэр нь түлшний цэнэг бөгөөд гал асаах (анивчдаг) температур гэж нэрлэгддэг тодорхой температурт халаахад хийн шаталт ялгарснаар химийн урвал эхэлдэг. их хэмжээний дулаантай бүтээгдэхүүн.

Оруулсан цэнэгтэй хатуу түлш пуужингийн мотор:

1 - хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн моторын корпусын цилиндр бүрхүүл; 2 . - урд ёроол;., 3 - цорго ёроол; 4 - цэнэглэх бэхэлгээний цэгүүд; 5 - түлшний төлбөр; 6 - гал асаах систем; 7 - цорго; 8 - цорго залгуур; 9 - дулаанаас хамгаалах бүрээс ба (эсвэл) хамгаалалтын бэхэлгээний давхарга

PS-ийн орон сууц нь хоёр ёроолтой хамт түлшний шаталтын хэмжээг хязгаарлаж, баллистик доторх параметрүүдийн өгөгдсөн түвшинг баталгаажуулж, туслах байгууламжийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Шаталтын бүтээгдэхүүний гадагшлах урсгалыг дуунаас хурдан хошуугаар гүйцэтгэдэг бөгөөд түүний үүрэг нь пуужингийн хатуу түлшний хөдөлгүүрийн камерт ялгарах дулааны энергийг камераас гарч буй бүтээгдэхүүний кинетик энерги болгон хувиргах үр ашгийг нэмэгдүүлэх явдал юм. Цоргоны хэлбэр нь шаталтын бүтээгдэхүүнийг хэт авианы хурд хүртэл хурдасгах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийн системийн хүчийг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг. Одоогийн байдлаар цорго блок байхгүй жижиг оврын хатуу түлшний хөдөлгүүрийн системүүд байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Цоргоны блокийн профайлд ойрхон сонгосон гаралтын хэсгийн ойролцоох түлшний цэнэгийн сувгийн профайлыг өөрчлөх замаар дизайны хүчийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Хэд хэдэн тохиолдолд ийм хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь эрчим хүчний гүйцэтгэлийн техникийн үзүүлэлтүүдийн шаардлагыг хангаж, аль болох хялбар байлгах боломжийг олгодог.

Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн камер дахь шаталтын бүтээгдэхүүний температур маш өндөр бөгөөд 3500 ... 3700 К түвшинд хүрч, дулааны урсгалын утга нь 10 6 ... 10 7 Вт / м 2, PS дизайны элементүүдийг хэт халалтаас хамгаалах, улмаар ажлын явцад эвдрэхээс хамгаалах шаардлагатай байна. Энэ функц нь биеийн эд ангиудын дотоод гадаргуу дээр, урд ёроолоос эхлээд дуунаас хурдан хошууны гаралтын хэсэг хүртэл хэрэглэж болох дулаанаас хамгаалах бүрхүүлээр хангагдсан байдаг.

Түлшний цэнэгийн гадаргууг химийн урвал эхлэх температур хүртэл халаах нь гал асаах системээр хангагдана. Практикт хамгийн энгийн бөгөөд түгээмэл хэрэглэгддэг арга бол хар нунтаг эсвэл пиротехникийн найрлага ашиглан гал асаах системийг хэрэгжүүлэх бөгөөд ашиглалтын хугацаанд бат бөх байх боломжтой эсвэл эвдэрсэн орон сууцанд байрладаг. Холболтыг цахилгаан гал асаагч ашиглан асаана.

Оруулсан цэнэгийг бэхлэх нь жишээлбэл, хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн бүрхүүлтэй урд ба хушууны ёроолын холболтын ойролцоо байрлах диафрагмуудаар хангагдана. Хүчтэй бэхлэгдсэн бүтэц нь их бие ба түлшний материалын дулааны тэлэлтийн коэффициентүүдийн зөрүүтэй үед их бие ба түлшний хоорондох завсрын давхарга буюу хамгаалалтын бэхэлгээний давхарга гэж нэрлэгддэг байхыг шаарддаг.

Хүчдэлийн хэмжээ, чиглэлийг зохицуулахын тулд пуужингийн хөдөлгүүрт жолооны элементүүд, цоргоны замын геометрийн өөрчлөлтийг хангадаг нэгжүүд гэх мэт байж болно.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг хадгалах хугацаанд болон хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааны тодорхой үе хүртэл түүний дотоод эзэлхүүнийг хөдөлгүүрийн системийн камер дахь шаталтын бүтээгдэхүүний өгөгдсөн даралтаар нурж унах мембранаар бөглөх ёстой. Мембран байгаа нь камерын дотоод гадаргуу, цэнэгийг агаар мандлын нөлөөлөл, механик бохирдлоос хамгаалах, зарим тохиолдолд хөөргөхөөс өмнөх үед камерын дотоод эзэлхүүн дэх хийг хадгалах хэрэгцээтэй холбоотой юм. тодорхой нэмэгдүүлэх даралт.

Хатуу түлшний хөдөлгүүрийн системийг (хийн генератор) дараах параметрүүдээр тодорхойлж болно.

түлшний масс W T;

бүхэл бүтэн хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийн масс м c.d. мөн зангилаа бүрийн масс m i;

хөдөлгүүрийн бүтцийн харьцангуй жин b c.d. , ачаагүй массын хатуу түлшний пуужингийн массын харьцаагаар тодорхойлогддог x c.m. ;

зангилааны хувьд тус тусад нь массын төвийн байршил, ерөнхийдөө хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийн дизайны хувьд;

Тасалгааны доторх эзэлхүүнийг түлшээр дүүргэх нягт (коэффициент) e w , түлшний цэнэгийн эзэлхүүнийг тасалгааны дотоод эзэлхүүний харьцаагаар (урд ёроолоос эгзэгтэй хэсгийн хавтгай хүртэл);

хөдөлгүүрийн системийн түлхэлт ба (эсвэл) массын хоёр дахь урсгалын хурд (P, Т);

хөдөлгүүрийн системийн ажиллах хугацаа f p ;

нийт I ба хувийн импульс I Y хатуу түлшний пуужингийн мотор;

ерөнхий хэмжээсүүд - урт Л,Хөдөлгүүрийн ерөнхий диаметр D мөн зангилаагаар.

Жагсаалтад орсон параметрүүдийн багц нь бүрэн гүйцэд биш бөгөөд цорын ганц зөвшөөрөгдөх зүйл биш юм. Жишээлбэл, bk.d параметрийн оронд дараахь зүйлийг ашиглаж болно.

харьцангуй түлшний хангамж;

d-д хөдөлгүүрийн чанарын хүчин зүйл гэх мэт.

Та эдгээр гурван параметрийн хооронд холболт хийж болно:

пуужингийн хөдөлгүүртэй онгоц

Бүртгэгдсэн параметрүүдийн багц нь хөдөлгүүрийн системийн хэрэглээний хамрах хүрээний хамт хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн үр ашиг, аливаа эд ангиудыг хөгжүүлэх давуу болон сул талуудыг үнэлэх боломжийг олгодог. Энэ утгаараа хамгийн заагч параметрүүд нь b c ба д w . Өнөөдрийг хүртэл эдгээр хэмжигдэхүүнүүдийн хамгийн сайн утгыг MX ангиллын тив хоорондын баллистик пуужинг бүтээх явцад олж авсан (b c. d ~ 0.05...0.08; e w «0.92...0.95).

Энэ ажил нь ялангуяа хатуу түлш пуужингийн системийн камерт тохиолддог ажлын үйл явцын тодорхойлолтод зориулагдсан болно. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийг ажиллуулах явцад танхим доторх үйл явцыг урьдчилан ойлгоход хангалттай хэмжээний үндсэн процессуудын багцыг тэмдэглэе. Тодорхой болгохын тулд бид Зураг дээр үзүүлсэн диаграммыг авч үзэх болно. 1.

: Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн камер дахь ажлын үйл явц нь сквины хайрцагны цахилгаан гал асаагчийг цахилгаан хүчдэлээр хангахаас эхэлдэг. Шатамхай хайруулын хайрцагнаас гарсан галын хүч нь хар нунтаг эсвэл пиротехникийн найрлагатай хар нунтаг хольцоос бүрдэх гал асаах бүрэлдэхүүнийг асаахыг баталгаажуулдаг. Гал асаах бүрэлдэхүүнийг шатаах нь ихэвчлэн удаан эдэлгээтэй орон сууцны хаалттай эзэлхүүнтэй, шатаах камер дахь даралтын түвшнээс их даралттай байдаг. Гал асаагчийн найрлага дахь шаталтын бүтээгдэхүүн нь гал асаагчийн бие дэх нүхээр дамжин тасалгаанд ордог бөгөөд энэ нь урьдчилан профиль хийж, эхний үед залгагдаж болно. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн урд эзэлхүүн дэх массын урсгал нь түүний даралтыг нэмэгдүүлж, цоргоны эзэлхүүн рүү шилжих шахалтын долгион үүсэхэд хүргэдэг. Долгионы өмнөх хийн параметрүүдтэй харьцуулахад шахалтын долгионы тархалтын хурд нь дууны доорх эсвэл хэт авианы аль аль нь байж болно. Долгионы дараа гал асаах найрлагатай өндөр температурт шаталтын бүтээгдэхүүн нь конвектив, цацраг, дамжуулагч дулаан дамжуулалтын улмаас түлшний цэнэгийн гадаргууг халааж, хөдөлгүүрийн тасалгааны чөлөөт эзэлхүүн рүү тархдаг.

Шахалтын долгион нь залгуурыг байрлуулсан хавтгайд хүрсний дараа камер доторх процесс нь хоёр схемийн дагуу хөгжиж болно.

Залгуур нурах үед өөр өөр үед тасалгааны уртын дагуу даралтын талбайн хуваарилалт:

1, 2, 3 - шахалтын долгионы урд ёроолоос цорго руу шилжих хөдөлгөөн (залгуур нь устгагдаагүй); 4, 5 - залгуурыг устгасны дараа үйл явцыг хөгжүүлэх

Тасалгааны уртын дагуу даралтын талбайг өөр өөр хугацаанд үл эвдэх залгуураар хуваарилах:

1, 2, 3 - шахалтын долгионы урд талын ёроолоос цорго руу шилжих хөдөлгөөн; 4 - шахалтын долгион нь залгуурын хавтгайд хүрдэг; 5, 6 - залгуураас шахалтын долгионыг тусгасны дараа үйл явцын хөгжил

Ашиглалтын явцад хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн камер дахь даралтыг хэмжих:

Ро- хөдөлгүүрийн камер дахь анхны даралт; Р ЗГ - цорго залгуурыг устгах даралт; Pst - камер дахь шаталтын бүтээгдэхүүний ажлын даралтын түвшин; ТУХАЙ- үйл явцын эхлэл; 1 - залгуурыг устгах мөч; 2 - түлшний гал асаах мөч; 3 - түлшний гадаргуугийн дагуу дөл тархах хугацаа; 4 - хөдөлгүүр ажиллах горимд хүрэх хугацаа; 5 - хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааны хагас суурин хугацааны төгсгөл; 6 - хөдөлгүүрийн ажиллагааны төгсгөл.

Залгуур нь эвдэрч, камер дахь даралтын түвшин ойролцоогоор тэнцүү болж, түлшний цэнэгийн гадаргуу нь шаталтанд холбогдож эхлэх хүртэл тогтмол хэвээр байна. Энэхүү схемийн дагуу үйл явцын хөгжлийг Зураг дээр үзүүлэв. 2;

Залгуурыг устгах нь өндөр даралтын утгуудад зориулагдсан.

Энэ баримт нь хөдөлгүүрийн баруун хязгаараас шахалтын долгионыг тусгаж, эсрэг чиглэлд тархахад хүргэдэг. Тасалгааны чөлөөт эзэлхүүн дэх шаталтын бүтээгдэхүүний хөдөлгөөний хурд буурсантай холбоотойгоор түлшний цэнэгийг халаах процессын эрч хүч буурч, энэ нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүр бараг сууринд хүрэх хугацааг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. үйл ажиллагааны горим. Энэхүү схемийн дагуу үйл явцын хөгжлийг Зураг дээр үзүүлэв. 3.

Түлшний цэнэгийн гал асаах нь микроноор хэмжигдэх зузаантай түлшний цэнэгийн гадаргуугийн давхаргад түлшний тогтвортой шаталтыг хангах тодорхой чухал нөхцөл байдалд тохирсон температур ба температурын налуу хүрэх үед тохиолддог. Түлшний цэнэгийн гадаргуу дээр дөл тархах нь гал асаах нөхцөл, хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн геометрээс хамаарч 1...300 м/с хурдтай байж болно.

Ашиглалтын бүх хугацаанд алсын удирдлагын урд эзлэхүүн дэх даралтын өөрчлөлтийг Зураг дээр үзүүлэв. 4.

Ажлын гол импульс нь муруйн хэсэг дээрх хөдөлгөгч системээр хангагдсан байдаг 4 -5. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүр унтрах нь түлшний цэнэг шатсаны дараа эсвэл түлхэлтийн таслах төхөөрөмжийг хүчээр хэрэглэсний дараа тохиолддог.

Өнөөдрийг хүртэл хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд мэдэгдэхүйц төгс төгөлдөр болсон бөгөөд энэ нь практикт өргөн хэрэглэгддэг.

хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн жин одоогоор хэдэн грамм эсвэл хэдэн зуун тонн байж болно;

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг одоогоор дамжуулах хоолойгоор дамжуулан хий, газрын тос тээвэрлэх системийг яаралтай зогсооход идэвхжүүлэгч болгон ашиглаж болно. Үүний зэрэгцээ хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг их хэмжээний ачааллыг сансар огторгуйд хөөргөхөд ашиглаж болно;

хатуу пуужингийн түлшний хувийн импульс нь шингэн түлшний хувийн импульстэй маш ойртож, 3000…..3500 м/с хүрсэн;

Орчин үеийн хамгийн шилдэг хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрийн массын төгс байдлын коэффициент нь 0.05 ... 0.10 хүрч, камер доторх эзэлхүүнийг дүүргэх коэффициент нь 0.90 ... 0.95-тай ойролцоо байна.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг цаашид сайжруулах нь түлшний найрлагын эрчим хүчний шинж чанарыг сайжруулах, ашигласан бүтцийн материалын бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхээс бүрдэх болно. Ялангуяа түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тусад нь байрлуулсан хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглах нь ирээдүйтэй чиглэл гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Яаралтай ажил бол хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн моторыг дахин ашиглах боломжтой, гүнзгий түлхэлтийн удирдлагатай хөдөлгүүрийн системд ашиглах хүрээг өргөжүүлэх явдал юм.

Хатуу түлшний технологийг хөгжүүлэх нь ирээдүйд ч үргэлжлэх бөгөөд энэ нь шингэн пуужингийн хөдөлгүүртэй пуужинтай (LPRE) харьцуулахад хатуу түлшний хөдөлгүүртэй пуужингийн олон эерэг шинж чанартай холбоотой юм. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн давуу болон сул талуудыг доор дурьдсан бөгөөд энэ нь нэг талаас тэдний өргөн хэрэглээг тодорхойлж, нөгөө талаас тодорхой техникийн объектуудад ашиглахыг хязгаарласан.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн давуу болон сул талууд:

Цэргийн техник хэрэгсэлд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг өргөнөөр ашиглах нь шингэн түлшний хөдөлгүүрийн системийг ашиглахаас арай эрт эхэлсэн. Одоогийн байдлаар хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд цэргийн технологид зонхилох байр суурийг эзэлдэг бөгөөд сансрын технологид хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүртэй амжилттай өрсөлдөж байна. Энэ хандлага нь хатуу түлшний шаталтат хөдөлгүүрт хамаарах хэд хэдэн хүчин зүйлээс шалтгаалж байгаа бөгөөд тэдгээрийн голыг дор дурдъя.

Мэдээжийн хэрэг, хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн гол давуу талуудын нэг нь төхөөрөмжийн харьцангуй энгийн байдлыг авч үзэх ёстой. Үнэн хэрэгтээ хамгийн анхны хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь Дундад зууны үеийн технологийн түвшинд ч хялбархан хэрэгжсэн анхны загвартай байв. Шингэн түлшний хөдөлгүүртэй харьцуулах нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн дизайны дараах давуу талуудыг тэмдэглэх боломжийг бидэнд олгодог.

түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг танхимаас гадуур хадгалахтай холбоотой нэгж байхгүй (түлшний сав);

түлшний эд ангиудыг савнаас шаталтын камерт (шугам хоолой, хийн болон гидравлик хавхлага) тээвэрлэх нэгж байхгүй;

камерт албадан түлш нийлүүлэх элемент байхгүй (нүүлгэн шилжүүлэх системийн элементүүд, турбонасос, форсунк гэх мэт);

хөдөлж буй нэгжийн тоо бага (зарим загварт бүр байхгүй).

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүртэй харьцуулахад цөмийн түлшний хөдөлгүүрийн системийн загвар нь илүү төвөгтэй болж байна. Цөмийн түлш ашиглахдаа агаарын хөлгийн бүтцийг (түүний дотор нисгэгчтэй) цацраг идэвхт цацрагаас хамгаалах үүрэг даалгавар гарч ирдэг.

Алсын удирдлагатай завсрын хэлхээг ашиглахтай холбоотой аливаа оролдлого (тусдаа төхөөрөмж, алсын удирдлага, эрлийз хөдөлгүүр) нь хөдөлгүүрийн дизайны нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн дизайны харьцангуй энгийн байдал нь зарим тусгай хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн загварыг авч үзэхэд мэдэгдэхүйц юм. Тиймээс хатуу түлш хөдөлгүүрийг ашиглахдаа пуужингийн тэнхлэгийг тойрон эргэхийг хангахтай холбоотой асуудлыг хялбархан шийддэг (жишээлбэл, тэнхлэгээ тойрон эргэх нь пуужингийн траекторийн дагуух нислэгийн тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг турбореактив пуужинд). галын нарийвчлал сайжирсан). Бүтцийн хувьд олон шатлалт пуужингийн үе шатыг ялгах аргыг хялбаршуулсан.

Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн дизайны харьцангуй энгийн байдал нь хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийг ашигладаг пуужин, хөөргөх төхөөрөмжтэй холбоотой асуудлыг хөнгөвчлөхөд хүргэдэг. Үнэн хэрэгтээ хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт харьцангуй цөөн тооны бүрэлдэхүүн хэсгүүд байдаг тул хадгалах явцад болон хөөргөх бэлтгэлийн явцад хөдөлгүүрийн ажиллагааг шалгахын тулд ердийн засвар үйлчилгээ хийхэд бага хэмжээний хөдөлмөр шаардагддаг. АНУ-д алсын тусгалтай баллистик пуужин бүхий цогцолборуудыг ажиллуулах зориулалттай газрын төхөөрөмжийн өртөг нь хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг ашиглах үед цогцолборын нийт зардлын 45 ба 60 орчим хувийг эзэлдэг болохыг тэмдэглэж болно. мөн шингэн пуужингийн хөдөлгүүр ашиглах үед. 1984 оны эхээр АНУ-д Стратегийн Агаарын командлалын зургаан эскадриль ажиллуулдаг шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүртэй 53 Титан-2 пуужин, хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүртэй 1000 орчим Minuteman ангиллын пуужин байсан нь сонирхолтой юм Зөвхөн хорин эскадрильд үйлчилдэг байв.

Цэргийн техникт онцгой анхаарал татдаг зүйл бол хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүртэй зэвсгийн бэлэн байдал юм. MX ангиллын тив алгасагч пуужинг хөөргөхөд хөөргөхөөс өмнөх бэлтгэлийн хугацаа 2...5 минутаас хэтрэхгүй, тэр дундаа энэ үед пуужин болон байлдааны хошууг дахин онох боломж байгааг тэмдэглэхэд хангалттай. Харьцуулбал, шингэн түлшний хөдөлгүүртэй анхны пуужингийн системүүд хөөргөхөөс өмнө 4...6 цагийн бэлтгэл хийсний дараа л хөөргөж байсныг бид тэмдэглэж байна. Шингэн түлш хөдөлгүүртэй орчин үеийн пуужин хөөргөх бэлтгэлийн хугацаа нэлээд багассан ч нэлээд өндөр хэвээр байна.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн чухал чанар бол өндөр найдвартай байдал юм. Зарим статистик мэдээллээс харахад алсын удирдлагад хадгалах баталгаат хугацаа дууссаны дараа тэдгээрийн гэмтэлгүй ажиллах магадлал 98% -иас дээш байна. Баталгаат хугацааны туршид хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн найдвартай байдал 99% -иас дээш байна.

Шингэн түлшний шаталтат хөдөлгүүртэй харьцуулахад хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн давуу тал илэрдэг бусад хүчин зүйлсийн дунд дараахь зүйлийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

ихэнх тохиолдолд ижил тактикийн эсвэл стратегийн асуудлыг шийдвэрлэх үед хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүртэй пуужингийн системийн өртөг нь шингэн түлшний хөдөлгүүртэй цогцолборын өртөгөөс хамаагүй бага байдаг;

Орчин үеийн хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн массын шинж чанар, түүний массын төгс байдлын коэффициент нь шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн ижил төстэй үзүүлэлтээс давсан байна.

Гэсэн хэдий ч хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн давуу тал нь эдгээр хөдөлгүүрийн системийг үндэсний эдийн засагт төдийгүй цэргийн техниктэй холбоотой цорын ганц хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц, оновчтой болгоход хангалтгүй юм. Аливаа техникийн объектын нэгэн адил хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь тодорхой сул талуудтай байдаг бөгөөд энэ нь бусад ангиллын хяналтын өрөөг нэгэн зэрэг хөгжүүлэхэд хүргэдэг. Дараах сул талуудыг тэмдэглэх нь зүйтэй

• 1. Хатуу түлшээр ажилладаг хөдөлгүүрийн хувийн импульсийн харьцангуй бага утга. Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн хоосон импульс 00...3500 м/с-ээс ихгүй байна. Шатахууны найрлага дахь хамгийн сайн исэлдүүлэгч болон хамгийн сайн шатамхай бодисуудын химийн үл нийцэлээс шалтгаалан хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн тодорхой импульсийг цаашид нэмэгдүүлэх нь хэцүү байдаг. Тусдаа цэнэглэгдсэн хатуу эд анги бүхий хөдөлгүүрийг ашиглах нь тодорхой импульсийг 20% -иас ихгүй нэмэгдүүлэх боломжтой болгодог. Үүний зэрэгцээ шингэн пуужингийн түлш нь 4000...4500 м/с хүртэл тодорхой импульс гаргах боломжтой болгодог. Цөмийн түлш ашиглан илүү их үнэ цэнийг олж авах боломжтой.
• 2. Том масс, хэмжээс бүхий түлшний цэнэгийг үйлдвэрлэх технологийн хүндрэл. Эдгээр хүндрэлүүд нь цэнэгийн согог, хөндий, хагарал, түлшийг хамгаалалтын бэхэлгээний давхаргаас тусгаарлах гэх мэт өндөр шаардлагаас үүдэлтэй юм. Төлбөрийн хэмжээ нэмэгдэж, ашигласан түлшний хувийн импульс нэмэгдэх тусам түлшний цэнэгийг үйлдвэрлэх, ачих үед дэлбэрэлт, галын аюул нэмэгддэг.
• 3. Үйл ажиллагааны тодорхой хүндрэлүүд. Эдгээр бэрхшээлүүдийн нэг хэсэг нь түлшний цэнэгийн ан цавыг арилгах, хөдөлгүүрийн камер дахь шаталтын бүтээгдэхүүний даралтын өөрчлөлт, даралтыг бууруулахын тулд холимог түлшээр ажилладаг хатуу хөдөлгүүртэй пуужингийн хөдөлгүүрийг (зарим тохиолдолд otmPTistite) термостат хийх хэрэгцээнд оршдог. .
• 4. Загварын зарим хүндрэлүүд. Ийм хүндрэлүүд нь хөдөлгүүрийн хэмжээс, бүтцийн элементүүдийн элэгдэл зэргээс шалтгаалан хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн ажиллах хугацаа хязгаарлагдмал байж болно. Одоогийн байдлаар бүтээгдсэн том оврын хатуу түлш пуужингийн моторуудаас хамгийн урт хугацаа (-130 сек) нь сансрын хөлөг онгоцыг дахин ашиглах боломжтой сансрын хөлөг онгоцыг далайн өндөрт гаргахад ашигласан хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт ажилласан. Энэхүү хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн жин нь 586 тонн юм.

Өөр нэг бэрхшээл бол дахин ашиглах боломжтой хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийг боловсруулахад төвөгтэй байдаг. Одоо байгаа хатуу түлшний хөдөлгүүрийн системүүд нь хязгаарлагдмал гүн гүнзгий зохицуулалттай, эсвэл зүтгүүрийн (хэрэглээний) шинж чанарын зохицуулалтын гүнийг хүлээн зөвшөөрөх боломжтой боловч массын төгс байдлын коэффициентийн үзүүлэлтүүд муу байна.

Дүгнэж хэлэхэд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрүүдийн давуу тал нь тэдгээрийг практикт өргөн нэвтрүүлэхэд хүргэсэн гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

2.3.1. RDTT-ийн үйл ажиллагааны хугацаа

Хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүр дэх ажлын процессыг авч үзэхдээ гурван онцлог үеийг ялгаж үздэг (Зураг 2.3).

хөдөлгүүрийн гаралтыг ажлын горимд шилжүүлнэ т; Энэ горимд гал асаах саатал орно
ба хөдөлгүүрийн цэнэгийг асаах, чөлөөт эзэлхүүнийг дүүргэх хугацаа (цагийг одоогийн импульс сквиб дээр хэрэглэсэн үеэс эхлэн тооцно);

хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааны үндсэн үеийг цэнэглэх хугацаа гэж нэрлэдэг т 3 ; энэ талбай нь нийт ажлын цагийн дийлэнх хэсгийг (90% -иас дээш) эзэлдэг;

даралт буурах хугацаа т , цэнэгийн үндсэн хэсэг шатсаны дараа эсвэл хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн түлхэлтийн таслах нэгжийг ажиллуулсны дараа үүсдэг.

Хөдөлгүүрийн нийт ажиллах хугацааг эдгээр хугацааны нийлбэрээр тодорхойлно.

.

Хөдөлгүүр ажиллах горимд хүрэх үеийн үйл явцыг тооцоолохдоо агаарын хүчилтөрөгч, халаалт, шаталтын дараах байдлыг харгалзан асаагуурын түлшний шаталтын бүтээгдэхүүний тогтворгүй (эхний үе шатанд долгион) урсгалын тэгшитгэл, үндсэн цэнэгийг харгалзан үзнэ. түлшний анивчсан байдал, бүтцийн элементүүдийн анхны халаалт. Үндсэн хугацааг тооцоолохын тулд хатуу түлшний цэнэгийн хийн урсгал ба шаталтын тэгшитгэлийг бараг суурин ойролцоолсон байдлаар ашигладаг. Урьдчилан цэнэгийн шаталтын геометрийн тооцоог хийдэг.

Шатаж буй гадаргуугийн талбайн өөрчлөлтийн геометрийн тооцооны үндэс С(д) болон сувгийн урсгалын талбай Ф(д)=
шатсан хонгилын зузаанаас хамаарч дтүлшний шаталтын хурд жигд байх тухай таамаглал байдаг Тэгээд= де/ dt бүхэл бүтэн цэнэгийн хэмжээ. Энэ нь цэнэгийн шаталт нь зэрэгцээ (илүү нарийвчлалтай, ижил зайд) давхаргад явагддаг гэсэн үг юм (Зураг 2.4).

Үндсэн хэсэгт хийн урсгалын хурд бага, бага dp/ dt массын тэнцвэрийн тэгшитгэл нь хэлбэрээр хангалттай нарийвчлалтайгаар хангагдсан байна дээш Т С =pF /(3.1.1-р зүйлийг харна уу), энэ хэсэгт даралтыг тэгшитгэлийн системээр тодорхойлно (0) д e 0):

;

.

тохиолдолд С С

Бидэнд байна
;

;

;

.

Тайзны анхны түлхэлтийн жингийн харьцааны хязгаарлалт n 0 =шиг харагдаж байна
, Хаана П, IТэгээд - эхний түлхэлт, тодорхой импульс, үе шатны масс тус тус.

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн баллистик ба зүтгүүрийн шинж чанар нь цэнэгийн болон хөдөлгүүрийн параметрүүдийн нэрлэсэн хэмжээнээс хазайснаас болж мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөг. Харьцангуй даралт буюу урсгалын өөрчлөлт

Хаана
- шатаах хурдны дундаж (том) утгаас харьцангуй хазайлт;
- цэнэгийн болон хөдөлгүүрийн параметрүүдийн санамсаргүй хазайлтын улмаас дундаж утгаас харьцангуй даралтын тархалт (3.4-р хэсгийг үзнэ үү); Т 3 - температурын хяналтын горимын нарийхан хязгаарт цэнэгийн температурын санамсаргүй өөрчлөлт.

Цагаан будаа. 2.3. Хатуу түлшний хөдөлгүүр дэх даралтын өөрчлөлтцаг.

Хэрэв температурын хяналт байхгүй бол Т 3 нь өгөгдсөн хэрэглээний нөхцөлд температурын бүх хүрээг харгалзан үздэг

Цагаан будаа. 2.4. Цэнэгийн шатаж буй гадаргууг хөдөлгөх:

1 - хуягны бүрээс; 2 - хатуу түлш; 3 - нуман хаалганы зузаан шатах үед шатаж буй гадаргуугийн байрлал д.

Өөрчлөлтүүдийг харгалзан хөдөлгүүр дэх хамгийн их даралт нь тэнцүү байна

.

Дараагийн ойролцоо тооцоололд сувгийн дагуух даралт, хийн урсгалын хурд өөрчлөгдөх, түүнчлэн түлшний физик, механик шинж чанар, түүний температур, хэв гажилтын орон нутгийн хазайлт зэргээс шалтгаалж шаталтын хурдны жигд бус байдлыг харгалзан үзнэ (үзнэ үү. Хэсэг 1.2). Цэнэглэх үед даралтын бууралтын хэсэг нь шаталтын фронт нь дээврийн бүрэн шаталтад тохирсон гадаргуу дээрх зарим цэгт ойртох үед эхэлдэг. Энэ хэсэгт түлшний үлдэгдэл цэнэг шатаж, түлшний шаталт, бүрхүүлийн задралын бүтээгдэхүүн гадагш урсдаг. Хамааралтай байдлыг үнэлэх С (д) даралтын уналтын хэсэгт цэнэгийн нийт эзэлхүүний шаталтын хурдны жигд бус байдал, түүний геометрийн шинж чанарын санамсаргүй хазайлтыг харгалзан үзэх шаардлагатай. Мэдэгдэж буй хамааралтай С (е)хатуу түлш пуужингийн хөдөлгүүрийн эзэлхүүн дэх хийн хэмжээний өөрчлөлтийг харгалзан тохируулсан өмнөх тэгшитгэлийн системийг ашиглан даралтыг тооцоолно.

ОХУ-ын Боловсролын яам

Өмнөд Уралын улсын их сургууль

{ Ю.Ю. Усолкин}

Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн эрчим хүчний масс ба хэмжээсийн үзүүлэлтүүдийн тооцоо.

Арга зүйн гарын авлага.

Энэхүү гарын авлагад хатуу түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийн параметрийн дизайны үнэлгээний хялбаршуулсан аргачлалыг танилцуулсан бөгөөд энэ нь хатуу түлшний пуужингийн эрчим хүч, нийт массын шинж чанарыг хурдан бөгөөд хангалттай найдвартай (пуужингийн дизайны эхний үе шатанд) тодорхойлох боломжийг олгодог. хөдөлгүүр.

Энэхүү гарын авлагыг -д заасан арга зүйн заалтыг үндэслэн эмхэтгэсэн бөгөөд хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн шинж чанарыг тодорхойлох практик ажил, хатуу түлшээр ажилладаг нисэх онгоц зохион бүтээх курсын төсөлд зориулагдсан болно.

Анхны өгөгдөл:

Шатахууны найрлага ба түүний паспортын параметрүүд стандарт нөхцөлд (P K / P a = 40/1);

– тусгай түлхэлтийн импульс [м/с];

- нягт [кг/м3];

– шаталтын температур [0 К];

– хийн тогтмол [Ж/кг∙град];

- үйл явцын үзүүлэлт (адиабат);

– шаталтын хууль [мм/с].

2. Хөдөлгүүрийн шаардагдах эрчим хүчний шинж чанар (пуужингийн баллистик дизайны үр дүнгээс авсан):

Р П – вакуум дахь хөдөлгүүрийн хүч [kN];

– шатаах камер дахь даралт [МПа];

– хошуунаас гарах даралт [МПа].

3. Хөдөлгүүрийн диаметр [м].

4. Ердийн хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн диаграммыг авч үзсэн (1-р зурагт үзүүлэв).

Тооцооллын дараалал.

бууруулсан стандарт түлхэлтийн импульсийг тодорхойлно

энд: a – түлш дэх Al-ийн агууламжийн хувь;

.

Хөдөлгүүрийн ажиллагааны явцад шатаах камер дахь тогтмол дундаж даралтын нөхцлийг бид хүлээн зөвшөөрдөг, i.e. r k ≈ r k av = const.

Хөдөлгүүрийн ажиллах хугацаа, түлшний зарцуулалт, түлшний нөөцийг дараахь байдлаар тодорхойлно.

цэнэгийн диаметр

шатаах хонгилын зузаан

энд: d in – дотоод сувгийн диаметр, d in авсан 0.2D х

энд k нь ашиглагдаагүй түлшний хангамжийг тооцсон коэффициент бөгөөд цэнэгийн хэлбэр, хөдөлгүүрийн хэлхээ, сувгийн хэлбэрээс хамаарна (k=1.01÷1.05)

Хөдөлгүүрийн геометрийн параметрүүдийг дараахь байдлаар тодорхойлно.

термодинамикийн цогцолбор

хушууны чухал хэсгийн хэсэг

энд: χ – дулаан алдагдлын коэффициент,

μ – урсгалын коэффициент

хушууны хоолойн диаметр

хушууны геометрийн тэлэлтийн зэрэг

цорго гарах хэсэг

хушууны гаралтын диаметр

цоргоны нийт урт (1-р зургийг үз)

энд: β с – конус хэлбэрийн хошууны хагас нээлтийн өнцөг

(конус хэлбэрийн хошуунд ихэвчлэн β s =12÷20 0)

хошууны хонхорхой хэсгийн урт

энд: f – уналтын зэргийг харгалзан үзнэ (ихэвчлэн f=0÷0.3)

цорго цухуйсан урт

шатаах камераас гарах цоргоны диаметр

Энд

урд талын ёроолын урт (өндөр).

,

Энд:

хушууны тагны урт (өндөр) (арын ёроол)

,

Энд:

шатаах камерын цилиндр хэсгийн урт

,

Энд: - асаагуурын цухуйсан хэсгийн урт (гал асаагчийн төрөл ба хөдөлгүүрийн бүтцээс хамаарна)

харьцангуй цэнэгийн урт

5. Хөдөлгүүрийн массын шинж чанарыг тодорхойлно

шатаах камерын цилиндр хэсгийн масс

,

энд: ρ c – материалын нягт [кг/м 3 ]

σ in - материалын эцсийн бат бэх [ ]

f - аюулгүй байдлын хүчин зүйл

Урд ба хойд ёроолын жин (цоргоны таг) (цоргоны зүсэлтийн хэмжээг үл тоомсорлож)

,

хуягны бүрээсний масс (цэнэгийн хуягласан гадаргуугийн талбай, хуягны зузаан, материалын нягтрал ρ b хамаарна)

энд: α br =0.04÷0.1 [мм/с] – өгөгдсөн хуяг бүрхүүлийн тогтмол коэффициент,

- сувгийн харьцангуй диаметр,

- харьцангуй цэнэгийн диаметр,

хушууны масс

,

энд: k s – цэнэгийн хэлбэр, сувгийн хэмжээнээс хамаарах коэффициент, k s =2.03÷3.40;

- өргөтгөх хушууны материалын дундаж нягтрал (металл ба дулааны хамгаалалт);

α с – дулааны хамгаалалттай хошууны хананы дундаж зузааныг шатаах камерын голчтой харьцуулах коэффициент, α с =0.004÷0.008.

дулааны хамгаалалтын масс

энд: ρ tз – дулаанаас хамгаалах бүрхүүлийн нягт;

- дулаанаас хамгаалах бүрхүүлийн харьцангуй зузаан.

Дулаан хамгаалалтын бүрхүүлийн зузааныг хамаарлаар тодорхойлж болно

ба TZ нь статистикийн дагуу дулааны хамгаалалтын дулааны диффузийн коэффициент юм

ба tz =(0.5÷1.0)·10 -6 [м 2 /с],

- хэмжээсгүй температур,

- шатаах камерын хананы зөвшөөрөгдөх халаалтын температур;

-шатаах камерын хананы анхны температур

ёроол, гал асаагч, угсрах хэсгүүдийн бэхэлгээний цэгүүдийн жин

энд: K t – температурын коэффициент, түлшний төрөл ба цэнэгийн загвараас хамааран та K t = 1.2-ийг авч болно.

хөдөлгүүрийн жин

6. Хяналтын байгууллагын массын шинж чанарыг тодорхойлсон.

Хөдөлгүүрийн хэлбэлзэлтэй цорго ашиглан хяналтын хүчийг бий болгох тохиолдлыг бид авч үздэг

энд: м рп – жолооны механизмын масс (жолооны араа ба хяналтын хавхлагууд);

м BIP - самбар дээрх тэжээлийн эх үүсвэрийн масс (ажлын шингэн, сав, хяналтын хавхлага);

m crepe - бэхэлгээний нэгжийн масс (бид m uk-ыг массад оруулна).

Жолооны механизмын масс (RS) нь шаардлагатай хүчнээс хамаардаг бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийн түлхэлтийн түвшин, хушууны эргэдэг (дүүжин) хэсгийн хэмжээ, инерцийн шинж чанар, цорго түдгэлзүүлэх төрөл, хэмжээ зэргээс хамаарна. хяналтын хүч, жишээлбэл. хушууны хазайлтын өнцөг, хурд.

Эхний ойролцоо байдлаар нэг нь авч болно
энд P p-г kN-ээр авна.

Усан онгоцны тэжээлийн жин нь RP-ийн хүч, хөдөлгүүрийн ажиллах хугацаа, савны дизайн, ашигласан бүтцийн материалаас хамаарна.

Энд: - ажлын шингэний шаардагдах урсгалын хурд, кг/с,

τ - хөдөлгүүрийн ажиллах хугацаа, с,

α k нь арматур байгаа эсэхийг харгалзан танкийн дизайны төгс байдлын коэффициент юм.

7. Хөдөлгүүрийн системийн массыг тодорхойлно

Хатуу түлшээр ажилладаг хөдөлгүүрийн энерги ба нийт массын шинж чанарыг тооцоолох жишээ.

Анхны өгөгдөл:

Бид полиуретан түлшийг сонгодог.

Найрлага: аммонийн перхлорат (NH 4 ClO 4) – 68%

полиуретан - 17%

хөнгөн цагаан - 15%

Шатахууны үзүүлэлтүүд: R UDST =2460 [м/с]; ρ T =1800 [кг/м 3 ];

T ST =3300 [0 К]; R ST =290 [Ж/кг°]; k ST =1.16;

U(p k)=5.75r k 0.4 [мм/с]

Баллистик дизайнаас авсан:

R P =1000Kn;

p k =10МПа;

p a =0.06 МПа.

3. Хөдөлгүүрийн (пуужингийн) диаметр D p =1.6 м.

.

Тооцооллын дараалал.

1. Вакуум дахь хөдөлгүүрийн түлхэлтийн хувийн импульсийг тодорхойлно уу.

Бид хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн хэрэглээний шинж чанар, түлшний нөөцийг тодорхойлдог.

u=5.75ּ10 0.4 =14.43 мм/с

Хөдөлгүүрийн орон сууцыг үйлдвэрлэхийн тулд бид суналтын бат бэх σ = 1400 МПа, нягт нь ρ м = 1400 кг / м 3 хэмжээтэй органопластикийг сонгоно. Цорго үйлдвэрлэхийн тулд бид ρ c = 4700 кг / м 3 нягттай титан хайлшийг ашигладаг. Дулааны нөлөөллөөс хамгаалахын тулд бид ρ TZP = 1600 кг / м 3-тай хосолсон холбогч дээр суурилсан TZP-ийг ашигладаг. Цэнэглэхийн тулд бид ρ br = 1300 кг / м 3 нягттай фенол формальдегидийн давирхай дээр суурилсан бүрхүүлийг сонгоно.

шатаах камерын цилиндр хэсгийн масс

Доод жин

хуягны масс

хушууны масс

(энд хушууны хананы зузаан ба дулаанаас хамгаалах бүрхүүлийн харьцаа 1: 2 байна гэсэн таамаглалаар хушууны материалын дундаж нягтыг олж авна).

дулааны хамгаалалтын масс

бэхэлгээний цэгүүдийн жин

хөдөлгүүрийн жин

5. Удирдлагын массыг тодорхойл

RP-ээр дамжин өнгөрөх ажлын шингэний урсгалын хурд тэнцүү байна гэж үзье =2 кг/с, дизайны төгс байдлын коэффициент α k =0.15, тэгвэл:

6.Хөдөлгүүрийн системийн жин

Тиймээс пуужингийн цаашдын дизайн хийхэд шаардлагатай бүх хатуу түлшний параметрүүдийг тодорхойлсон.

Уран зохиол.

Баллистик пуужингийн дизайн, туршилт. Эд. V.I. Варфоломеев ба М.И. Копытов, хэвлэлийн газар MO, M., 1970 - 392 х., өвчтэй.

Павлюк Ю.С.