3 / 13
Статья посвящена исследованию процесса отделения спускаемо-
го аппарата (СА) КК “Союз” в случае аварии РН на участке IАСАС.
В этом случае при появлении сигнала “Авария” проводится фиксация
СА относительно головного блока в поперечном направлении тремя
опорными ложементами САС, разрыв силовых связей ОГБ по аварий-
ному стыку и запуск РДГ 1 и 3. Через временной интервал
Δ
t
= 0
,
2
с
подается команда на включение РДГ 2 и 4 (см. рис. 1, вид В). Под
действием тяги этих двигателей, а также за счет сил пружинных тол-
кателей, расположенных на стыке СА и приборно-агрегатного отсека
(ПАО), ОГБ отделяется от аварийной РН. Таким образом, первая пара
РДГ уводит ОГБ из плоскости стрельбы (I – III плоскость стабилиза-
ции, см. рис. 1), а вторая пара компенсирует созданную первой парой
угловую скорость вращения ОГБ. С временной задержкой, которая за-
висит от времени аварии по траектории полета РН, подается команда
на разделение СА и бытового отсека (БО), и СА под действием сил
от толкателей, расположенных на стыке СА и БО, и давления воздуха,
истекающего из БО, отделяется от головного блока и далее совершает
автономный полет.
Анализ процессов отделения разбивается на два этапа. На первом
этапе рассматривается отделение ОГБ от РН, при этом проводится
оценка безударности процесса и формируется диапазон параметров
движения ОГБ. Второй посвящен исследованию динамики движения
СА при отделении от ОГБ. На этом этапе рассматривается возмож-
ность взаимодействия корпуса СА и элементов конструкции ОГБ и, в
случае его реализации, определяются возникающие при этом контакт-
ные нагрузки.
Методы исследования.
Для исследования движения твердого те-
ла в пространстве введем две системы координат (СК):
OX
g
Y
g
Z
g
—
инерциальную (неподвижную) и
С
XY Z
— жестко связанную с цен-
тром масс тела. В каждый момент времени движение твердого тела в
инерциальном пространстве может быть точно определено с помощью
следующей системы уравнений [5]:
m
d
2
~r
dt
2
=
X
k
~F
k
;
(1)
k
J
k
d~ω
dt
+
~ω
×
(
k
J
k ∙
~ω
) =
~L
O
.
(2)
Интегрируя первое и второе выражения, получаем скорость и
радиус-вектор центра масс
С
твердого тела в инерциальной СК, а
также угловые скорости вращения тела относительно его центра масс.
Для определения углового положения тела относительно инерци-
альной СК запишем кинематические уравнения Эйлера [6]:
6 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2016. № 1