Подвижные элементы установленные в газовом потоке, истекающем из сопла

Рис.96

Газовые рули

А) газовые рули - подвижные элементы управления вектором тяги, постоянно находящиеся в газовом потоке, как правило, на срезе сопла, управляемые с помощью рулевых машинок (РМ). Материал газовых рулей представляет графито-металло-полимерную композицию, получаемую методом порошковой металлургии. Применение газовых рулей для изменения направления вектора тяги обеспечивает достаточно широкий диапазон управляющих воздействий, рис.96.

К недостаткам указанной конструкции необходимо отнести:

- повышенные значения гидравлических потерь, обусловленные торможением газового потока;

- высокие значения термопрочности материала газовых рулей;

- работа элементов управления газовыми рулями в условиях высоких температур.

Рис.97

Дефлекторы

Б) Дефлекторы - представляют собой насадки конической или цилиндрической формы, устанавливаемые на выходное сечение сопла. Создание управляющего воздействия обеспечивается поворотом насадка, с помощью расположенных под 90 градусов рулевых машин, рис.97.

Рис.98

Триммеры: а) интерцепторы; б) заслонки

В) Триммеры

Представляют собой наиболее сложную систему обеспечения управляющих воздействий, за счет подвижных элементов. Триммеры - щитки, выдвигаемые в газовый поток на срезе сопла, только в процессе создания управляющих воздействий. Если щитки, выдвигаемые в поток, ориентированы своей плоскостью перпендикулярно истекающей струе, то они называются интерцепторами, рис.98 а, а если параллельно (вдоль потока) - заслонками, рис.98 б.

Камеры, устанавливаемые на шарнирном или карданном подвесе

А) шарнирный подвес позволяет отклонять камеру в какой либо одной плоскости. Если двигательная установка состоит из четырех, установленных на шарнирном подвесе камер, то их подвесы могут быть закреплены на общей раме, при этом оси подвесов должны пересекаться в ее центре, рис.99. Такая установка камер позволяет создавать силы и моменты для управления ракетой по углам тангажа, рыскания и крена; например, для управления по крену все четыре камеры должны быть повернуты в одну сторону по окружности.

Вид А

Рис 99 Схема расположения камер четырехкамерного двигателя с их установкой на шарнирном подвесе

Б) карданный подвес является более эффективным, но и более сложным. Его применение позволяет отклонять камеру одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, при этом продольная ось камеры может занять любое положение в некотором конусе, рис.100. При карданном подвесе одной камеры достаточно, чтобы управлять по углам тангажа и рыскания. Управление по крену обеспечивается отдельной системой. Если на двигательной установке имеются две камеры, установленные на карданном подвесе, то они обеспечивают управление ракетой по углам рыскания, тангажа и крена.

Рис.100

Карданный подвес камеры ЖРД

Рулевые двигатели

Рулевые, управляющие или верньерные двигатели - это дополнительные двигатели, устанавливаемые на шарнирном или карданном подвесе, как правило, в аэродинамических рулях (стабилизаторах), рис. 101. Рулевые двигатели могут работать как непрерывно, так и в импульсном режиме; подача топлива в рулевые двигатели может осуществляться с помощью основного или вспомогательного ТНА.

Рис. 101 Рулевые двигатели

Рулевые двигатели усложняют схему и конструкцию двигательной установки, снижая в некоторой степени ее надежность.

Поворотные сопла

В конструкдии ЖРД без дожигания генераторного газа для создания управляющих воздействий, могут быть использованы поворотные сопла, рабочим телом для которых является генераторный газ, отбираемый от турбины.

Возможны следующие варианты таких сопел.

1. Один или два выхлопных патрубка турбины оканчиваются соплом, которое крепится к ним с помощью шарнирного или карданного подвеса.

2. К выхлопному коллектору турбины подсоединяется выхлопной патрубок, с которым соединены трубопроводы с газораспределителями, оканчивающиеся соплами. При этом минимальное количество сопел для управления ракетой по углам рыскания, тангажа и крена равно шести (по два сопла на каждое направление возможной эволюции ракеты), рис.102.

Рис.102

Рулевая система двигателя РД- 119: 1 - газораспределитель крена, 2, 5, 6 -электроприводы; 3 - пироклапан; 4 - выхлопной трубопровод; 7 - газораспределитель рыскания; 8 - газораспределитель тангажа; 9, 11, 13, 14, 15, 18, 19,20-сопла; 10, 12,16,17,21 - кронштейны