Введение к работе
Диссертация посвязцена исследованию роторной несущей системы (РНС) со сворачиваемыми эластичными лопастями, используемой в качестве системы спасения и посадки спускаемого летательного аппарата.
Актуальность работы. Развитие новейших отраслей промышленности, техники, биологии и медицины в ряде случаев становится невозможным без использования уникальных материалов и препаратов, производство которых в настоящее время возможно только в условиях космического пространства. В этой связи особую остроту приобретает задача безопасной и гарантированной доставки созданных материалов и препаратов в спускаемом аппарате (СА) на Землю при максимально благоприятных условиях спуска и приземления по перегрузкам и качеству посадки. В этой связи представляет интерес разработка систем-посадки, на базе роторных несущих систем. Использование роторной системы в качестве альтернативы парашютным системам имеет ряд существенных преимуществ:
- возможность широкого регулирования коэффициента
сопротивления С и обеспечения заданных перегрузок при широком
диапозоне изменения,скорости спускаемого аппарата;
способность обеспечить безопасную .посадку на неподготовленную площадку;
возможность планирования точно к месту посадки и значительный запас дальности планирования. для уточнения движения аппарата на конечном участке траектории полета;
возможность уменьшения вертикальной скорости в момент касания с поверхностью Земли без привлечения дополнительных энергетических ресурсов;
- удовлетворительная устойчивость и точное управление
положением летательного аппарата на всех режимах полета.
Цель работы. Разработка методик исследования задачи взаимодействия роторной системы посадки (РСП) с летательным аппаратом на этапе выработки тактико-технических требований к РСП спускаемого аппарата. Проведение параметрических исследований габаритно-массовых характеристик.РСП на всех участках траектории, спуска: и.- приземления спускаемого, летательного аппарата (СЛА).
Научная новизна
-
Разработана математическая модель аэроупругого взаимодействия РСП с ЛА на переходных и стационарных . рекимах движения на атмосферном участке траектории.
-
Разработана численная методика параметрической оценки габаритно-массовых характеристик и параметров управления РСП в воздушном потоке на различных рекимах работы РСП <раскрутка, выпуск лопастей в поток, установившаяся авторотация при планировании СА, посадка СА).
Достоверность полученных результатов обеспечивается:
- сравнением результатов численного расчета с экспери
ментальными исследованиями натурной модели роторной системы со
сворачиваемыми лопастями в аэродинамической трубе;
использованием проверенных гипотез по расчетной схеме;
численным исследованием точности расчетной методики.
Практическая ценность работы. Проведены параметрические исследования габаритно - массовых характеристик элементов РСП при различных вариантах размещения РСП в СА и различных видах конструктивных схем и компоновок РСП. Разработаны численные методики'исследования несущей роторной системы для выработки технических предложений по созданию РСП.
Проведены теоретические исследования по расчету переходных режимов работы роторной системы спасения при выпуске несущего винта в поток. Определены условия равновесного состояния в момент начала раскрытия системы. Определены параметры управления несущим винтом на режимах установившейся авторотации и "подрыва" винта под заданный вес спускаемого аппарата.
По результатам проведенных исследований , для конструкторского бюро машиностроения г. Миасса разработано техническое предложение по возможной компоновке PC.
Публикации и апробация работы. Основное содержание работы опубликовано - в работах автора [1-3], ее результаты докладывались на Четвертой Всесоюзной конференции "Современные проблемы строительной механики и прочности ЛА" (г.Харьков, 1991 г.); на Первой Российской конференции "Научный потенциал ВУЗой - программе "Конверсия" (г.Казань, 1993г.), на научно.-технических конференциях по итогам работы КАИ за 1985-1986 и за I989-I99I гг. (г.Казань, 1986г., г-Казань, 1991г.).
Результаты исследований представлены в научно-технических отчетах по хоз.договорным работам, выполненным для НПО "Машиностроения" (г.Реутово), НПО "Энергия", ЦНИИМаша, КБМ г.Миасса, Инженерного Центра "Омега".
Объем и структура работы, диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Основная часть изложена на 116 м.п.л. и 65 рисунках, содержит 6 таблиц и список использованной литературы из 96 наименований.
