Маршові рідинні ракетні двигунні установки (РРДУ) перших ступенів космічних ракет-носіїв (РН) середнього, важкого і надважкого класу зазвичай включають демпфери повздовжніх коливань, які є одним з поширених способів усунення поздовжніх коливань рідинних РН (POGO-коливань). Однак до теперішнього часу теоретичні дослідження і аналіз впливу встановлення демпферів поздовжніх коливань у живлячих магістралях маршових рідинних ракетних двигунів (РРД) на перехідні процеси в системах при запусках РРД не проводилися через складність здійснення такого аналізу, і перш за все - через відсутність достовірних нелінійних моделей кавітаційних явищ в насосах. Розроблено математичну модель запуску багатодвигунної РРДУ I ступеня ракети-носія "Циклон-4М", що включає чотири маршових РРД РД-870, з урахуванням встановлення демпферів поздовжніх коливань і неодночасного запуску РРД. Представлено нелінійну математичну модель низькочастотних динамічних процесів у демпферах поздовжніх коливань з сильфонним розподілом рідкого і газового середовищ. Показано суттєвий вплив кавітації в насосах двигунів і демпферів поздовжніх коливань на частотні характеристики системи живлення окислювачем РРДУ. На основі розробленої математичної моделі запуску РРДУ досліджено динамічні процеси при запуску багатодвигунної РРДУ I ступеня РН "Циклон-4М" з урахуванням неодночасного запуску окремих РРД і встановлення демпферів поздовжніх коливань як у відгалуженнях на РРД РД-870 біля колектора (штатне розміщення), так і на вході у двигуни. Аналіз перехідних процесів у системі живлення окислювачем розглянутої РРДУ, залежностей витрати і тиску на вході у двигун від часу виявив такі особливості. По-перше, встановлення демпферів поздовжніх коливань біля колектора дозволяє при одночасному запуску двигунів усунути на вході у двигун майже всі закидання тиску, які мали місце для РРДУ, не оснащеної демпферами поздовжніх коливань. При встановленні демпферів на вході у двигуни закидання тиску на вході у двигун практично відсутні. По-друге, неодночасність вступу в роботу РРД РД-870 негативно відбивається на залежностях від часу витрати і тиску на вході у двигун при розташуванні демпферів біля колектора. Так, в інтервалі часу 0,95 - 1,35 с для деяких варіантів зміщення моментів початку запуску двигунів спостерігається аномально велике падіння витрати окислювача на вході у двигуни і закидання тиску на вході у двигуни. Неодночасність запуску двигунів РД-870 при встановленні демпферів на вході у двигуни істотно не змінює перехідні процеси при запуску РРДУ в порівнянні з одночасним запуском двигунів. По-третє, показано, що встановлення демпферів поздовжніх коливань як на вході у двигуни, так і у відгалуженнях на РРД РД-870 біля колектора, має суттєвий позитивний вплив на якість перехідних процесів при запуску РРДУ I ступеня РН "Циклон-4М". Розміщення демпферів поздовжніх коливань на вході у двигуни не є штатним і розглядається без прив'язки до компонування РРДУ. Разом з тим демпфери, встановлені на вході у двигуни, є дієвим засобом усунення закидання і провалів параметрів РРДУ, зокрема в умовах неодночасного запуску РРД у складі багатодвигунної установки. Отримані результати можна використовувати при математичному моделюванні запуску маршової РРДУ ракети-носія пакетної схеми або багатодвигунної РРДУ, що містять демпфери повздовжніх коливань.

• Пилипенко Олег Вікторович (1961–2024) (технічні науки)
• Ніколаєв Олексій Дмитрович (технічні науки)
• Хоряк Наталія Віталіївна (технічні науки)
• Долгополов Сергій Іванович (технічні науки)

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"