Читать онлайн «Продольные автоколебания жидкостной ракеты»

М. С. НАТАНЗОН ПРОДОЛЬНЫЕ АВТОКОЛЕБАНИЯ ЖИДКОСТНОЙ РАКЕТЫ Москва «МАШИНОСТРОЕНИЕ» 1977 Seamed AyAfe УДК 629. 76. 015. 017. 21. 001 Рецензент канд. физ. -мат. наук М. С. Галкин Натанзон М. С. Продольные автоколебания жидкостной ракеты. М. , «Машиностроение», 1977, 208 с. В книге рассмотрены автоколебания, возникающие в результате взаимодействия продольных упругих колебаний корпуса ракеты с динамическими процессами, протекающими в двигательной установке. На основе линейного приближения проанализированы условия, приводящие к самовозбуждению автоколебаний. Показано влияние на устойчивость системы динамических свойств топливоподающею тракта, кавитаци- онных явлений в насосах, динамических характеристик двигателя. Изложены методы расчета границ устойчивости. В качестве основной причины стабилизации амплитуд колебаний корпуса ракеты после потери устойчивости рассматриваются нелинейные эффекты, возникающие при больших амплитудах колебаний жидкости в топ- ливоподающих магистралях. Подробно исследуется особый вид колебаний жидкости в трубопроводах, сопровождающихся возникновением кавитаци- онных разрывов сплошности. Показан характер влияния различных факторов на режим и амплитуду автоколебаний. Книга предназначена для инженерно-технических работников ракето- строительной промышленности. Она может быть также полезна преподавателям и студентам вузов соответствующих специальностей. Существенное возрастание амплитуд колебаний корпуса ракеты и различных параметров ЖРД, сопровождающее это явление, приводит, как правило, к различного рода аварийным ситуациям. Из многочисленных публикаций, посвященных изучению потери устойчивости, приводящей к продольным автоколебаниям корпуса, в частности, следует, что это явление наблюдалось в процессе летной отработки большинства крупных ракет. По мере накопления опыта проектирования и летной отработки ракет-носителей стало ясно, что склонность к потере продольной устойчивости столь же типична для подобного рода объектов, как, например, флаттер для скоростных самолетов. Настоящая книга состоит из двух глав. Первая глава посвящена изучению условий самовозбуждения продольных автоколебаний кор/пуса, иными словами — мягким режимам потери устойчивости. Особое внимание в этой главе уделяется методам расчета границ устойчивости и влиянию на устойчивость динамических свойств трубопроводов, двигателя и кавитационных явлений в насосах. Во второй главе рассмотрены автоколебания и ряд других нелинейных эффектов, обусловленных кавитационными явлениями в трубопроводах. Приведенный в книге материал может оказаться полезным и при исследовании динамики движения жидкости в различного рола промышленных трубопроводах, особенно в тех случаях, когда з жидкости возникают сильные гидроудары или сами трубопроводы движутся ускоренно.