Продольные упругие колебания корпуса многоступенчатой жидкостной ракеты пакетной схемы

1 / 11

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ
И ПРОИЗВОДСТВО ЛЕТАТЕЛЬНЫХ
АППАРАТОВ
УДК 531.01:629.764
ПРОДОЛЬНЫЕ УПРУГИЕ КОЛЕБАНИЯ КОРПУСА
МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ ЖИДКОСТНОЙ РАКЕТЫ
ПАКЕТНОЙ СХЕМЫ
М.И. Дьяченко, А.М. Павлов, А.Н. Темнов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
В связи с появлением новых многоступенчатых жидкостных ракет-носителей
пакетной компоновки (с использованием унифицированного ракетного блока)
возникает необходимость в проведении дополнительных исследований дина-
мических характеристик таких ракет. По сравнению с ракетами тандемной
схемы, колебания ракет пакетной компоновки имеют особенности, усложняю-
щие анализ их динамических характеристик. В первую очередь это обусловлено
тем, что при колебаниях ракеты боковые и центральный блоки оказывают друг
на друга взаимное влияние, что расширяет систему возможных движений бло-
ков. Рассмотрена проблема упругих колебаний жидкостных ракет пакетной
компоновки. Исследована задача о продольных собственных колебаниях раке-
ты пакетной схемы. Проведен приближенный расчет низших тонов, а также
анализ соответствующих им форм продольных колебаний ракеты с использо-
ванием осцилляторной модели.
Ключевые слова: ракета-носитель, стержневая система, продольные колебания,
спектр колебаний, эффект POGO.
LONGITUDINAL ELASTIC VIBRATIONS OF MULTISTAGE
LIQUID-PROPELLANT LAUNCH VEHICLE BODY
M.I. Dyachenko, А.М. Pavlov , А.N. Temnov
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
Due to introduction of new multistage liquid-propellant launch vehicles with clusters
of boosters (based on the unified booster structure), there is a need for additional
analysis of their dynamic properties. In comparison with the tandem multistage
rockets, vibrations of rockets with clusters of boosters have some peculiarities, which
complicate the analysis of their dynamic characteristics. The main reason for this is
the mutual influence of the central and lateral blocks during vibrations. It introduces
additional allowable motions of the blocks. The article deals with the problem of
elastic vibrations of lateral-staging liquid-propellant launch vehicles. The authors
carry out the research into the problem of the rocket longitudinal natural vibrations.
They also make approximate calculation of the lowest tones and respective modes
of the rocket longitudinal vibrations with the help of the liquid sloshing oscillatory
model.
Keywords: launch vehicle, rod system, longitudinal vibrations, vibration spectrum,
POGO effect.
14 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 5