Методика анализа упругой динамической устойчивости аэрокосмических систем

• Автор: Зуев, Алексей Арсентьевич
• Шифр специальности: 05.07.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 178 с. : ил

-2 '

О. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

0.1. Развитие концепции анализа продольной устойчивости

0.1.1. Основные подходы к анализу устойчивости

0.1.2. Развитие методов анализа ПОГО, связанное с развитием конструкции летательных
аппаратов

0.2. Методики представления элементов летательных

аппаратов и синтеза ра,!^'?Йбй* Ъхемьг

0.2.1. Корпус и топливные баки

0.2.2. Топливоподающий тракт.

0.2.3. Двигательная установка
0.2.4. Методы анализа устойчивости и синтез
расчетной схемы
0.2.5. Способы подавления колебаний
0.3. Экспериментальная отработка элементов контура
неустойчивости и летательного аппарата в целом^
1. ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДАМ АНАЛИЗА ПОГО НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ РАЗРАБОТКИ АППАРАТА
1.1. Постановка задачи анализа неустойчивоЬти типа
ПОГО
1.2. Структура летательного аппарата в задаче ПОГО
1.3. Требования к методике на различных этапах разработки летательного аппарата
1.4. Формирование математической модели явления ПО-

1.4.1. Общая схема анализа явления и выбор критерия устойчивости
"3"
1.4.2. Требования к математическим моделям
элементов на различных стадиях разработки аппарата
1.5. Система координат и основные угловые соотношения
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕМЕНТОВ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ЕГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
2.1. Вводные замечания
2.2. Математические модели элементов летательного аппарата на,этапе его изготовления и сборки (III уровень методики)
2.2.1. Используемые гипотезы и допущения
2.2.2. Структура и математические модели элементов аппарата
2.2.2.1. Корпус с топливными баками и полезной нагрузкой
2.2.2.2. Топливоподающий тракт
2.2.2.3. Двигательная установка
2.3. Математические модели элементов аппарата на этапе конструкторской проработки (II уровень расчета)
2.3.1. Основные упрощения, используемые на этапе
2.3.2. Корпус с баками и полезной нагрузкой.. .(ОТ
2.3.3. Топливоподающий тракт
2.3.4. Двигатель
2.4. Математические модели элементов аппарата на этапе выбора компоновочной схемы (I уровень методики)
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ НА ДИНАМИЧЕСКУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ЕГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

3.1. Основные требования к исходным данным и подготовка к расчету
3.2. Оценка на этапе выбора компоновочной схемы возможности возникновения динамической неустойчивости проектируемого аппарата (I уровень методики)
3.2.1. Схема анализа неустойчивости
3.2.2. Анализ результатов расчетов
3.3. Анализ динамической устойчивости летательного аппарата на этапе конструктивной проработки (II уровень расчета). Выбор основных характеристик и способа подключения демпфирующего устройства.
3.3.1. Схема анализа
3.3.2. Особенности реализации методики на данном уровне
3.3.3. Некоторые примеры расчетов
3.3.4. Оценка погрешности однотонового представления модели корпуса
3.4. Анализ динамической устойчивости летательного аппарата на этапе его изготовления и летных испытаний, а также эксплуатации
3.4.1. Схема анализа
3.4.2. Некоторые примеры расчетов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
о и
1.2. Структура летательного аппарата в задаче ПОГО
Выше в гл.О упоминалось, что обычный способ анализа динамики такой сложной системы как ЛА в задаче ПОГО содержит в себе условное расчленение ее на подсистемы (модули, подкон-струкции). Здесь будем придерживаться наиболее распространенного подхода и выделять 3 иглобальных" подсистемы: корпус с топливными баками и полезной нагрузкой (ПН), топливоподающий тракт (ТТ), и двигательную установку (ДУ). Физические границы между ними достаточно условны и зависят от используемых конструктивных решений, типа и точности математических моделей. Для определенности характеризуем их следующим образом (см. рис.1).
В состав ДУ включим все работающие на активном участке полета ЖРД вместе с узлами крепления их к силовым фермам и фланцами соединения с топливными магистралями (ниже мас-сово-жесткостные характеристики ЖРД как механической системы будут включаться в состав корпуса). Кавитационные образования на входе в преднасосы равно, как и различные источники напора, имеющие место в трактах подачи компонентов (дополнительные бустерные насосы, эжекторы и др.), будем относить к ЖРД.
Топливоподающим трактом назовем систему трубопроводов, обеспечивающих подачу компонентов топлива из баков в двигатели, вместе с узлами крепления к корпусу. По потоку соответствующего компонента ТТ простирается от фланца крепления трубопровода (верхний конец) к баку до фланца преднасоса ЖРД (нижний конец). Под корпусом будем понимать всю остальную часть конструкции ЛА.
В настоящей методике упоминаются два типа демпферов: в
виде сосредоточенной податливости в магистралях подачи компонентов топлива и так называемые баковые демпферы. Соответ-