Оптимизация параметров и границы применения эксцентриковых втулок как средства повышения допустимого момента трения шарнирных рулевых агрегатов жидкостных ракетных двигателей

Авторы

Балякин В. Б.^*, Лаврин А. В., Долгих Д. Е.^**

Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, Самара, 443086, Россия

*e-mail: 029-029@mail.ru
**e-mail: i@dolgih-work.ru

Аннотация

Проанализирована условная сумма момента трения и момента от асимметрии тяги в шарнирном рулевом агрегате при условии верхнего ограничения совокупного момента. Рассмотрен метод регулировки данной условной величины с помощью эксцентриковых втулок, показаны его преимущества и недостатки. Предложено усовершенствование метода путем регулировки эксцентриситета втулок и напрямую связанного с ним компенсирующего момента. На основании графического решения представлена характеристика регулируемой величины в виде простейшей функции. Получена аналитическая формула для расчета оптимального значения эксцентриситета втулок.

Ключевые слова:

рулевой агрегат, асимметрия тяги, корректируемый момент, эксцентриковая втулка, оптимальный эксцентриситет

Библиографический список

1. Синицин А.П., Гоза Д.А., Румянцев А.В. Тепловой расчет жидкостного ракетного двигателя малой тяги на экологически безопасном монотопливе // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 2. С. 109–116.

2. Воробьева С.С., Воробьев А.Г. Анализ теплового состояния камеры сгорания ракетного двигателя малой тяги с внутренним завесным охлаждением // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23. № 4. С. 45–54.

3. Агеенко Ю.И., Гальперин Р.Н., Ивашин Ю.С. и др. Исследование влияния теплового потока от маршевого ЖРД на параметры управляющих ЖРДМТ в условиях двигательной установки перспективного разгонного блока // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королева (национального исследовательского университета). 2012. № 3–3(34). С. 251–259.

4. Воробьев А.Г., Воробьева С.С. Численное исследование пограничного слоя жидкостного ракетного двигателя малой тяги // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 1. С. 49–56.

5. Шустов С.А. Численная модель влияния вязкости на течение в соплах ракетных двигателей малой тяги в приближении ламинарного пограничного слоя со скольжением скорости // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королева. 2009. № 1(17). С. 79–89.

6. Максимов А.Д., Шустов С.А. Об эффективности использования приближения Навье–Стокса в термогазодинамическом расчете жидкостных ракетных двигателей малой тяги при низких числах Рейнольдса // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2022. Т. 21. № 1. С. 67–80. DOI: 10.18287/2541-7533-2022-21-1-67-80

7. Володин В.А., Ткаченко Ю.Н. Конструкция и проектирование ракетных двигателей. – М.: Машиностроение, 1984. — 272 с.

8. Пичугин Д.В. Конструкция и проектирование двигателей летательных аппаратов: Учеб. пособие. – Куйбышев: Изд-во КуАИ, 1990. – 224 с.

9. Фалалеев С.В. Методика расчета гидродинамических характеристик торцового уплотнения с сложной формой зазора // Трение и износ. 2015. Т. 36. № 2. С. 230–237.

10. Wei L., Zhang P., Lui Q. et al. Influencing Factors Analysis and Experiments of Friction Coefficient between the End Faces for Contact Mechanical Seals // Tribology. 2016. Vol. 36. No. 3, pp. 354-361. DOI: 10.16078/j.tribology.2016.03.013

11. Балякин В.Б., Лаврин А.В., Оссиала В.Б. Методика определения момента трения в торцевом мембранном уплотнении // Трение и износ. 2019. Т. 40. № 1. С. 62–67.

12. Yu X., Liu M., Wang Z. et al. Experimental Investigation on Friction Performance of Mechanical Seals with a Laser-Textured Seal Face // Materials Science Forum. 2006. Vols. 532-533, pp. 81-84. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.532-533.81

13. Feihong Y., Wang L., Yao S. et al. Analytical and Experimental Study on Sealing Contact Characteristics of Subsea Collet Connectors // Advances in Mechanical Engineering. 2017. Vol. 9. No. 4 :168781401770170. DOI: 10.1177/1687814017701702

14. Королев А.А., Королев А.В. Влияние геометрических параметров рабочих поверхностей шарикоподшипника на его работоспособность // Трение и износ. 2015. Т. 36. № 2. С. 244–248.

15. Королев А.В., Королев А.А. Экспериментальное исследование влияния геометрии контакта тел и дорожек качения шариковых подшипников на момент трения качения // Трение и износ. 2016. Т. 37. № 2. С. 156–161.

16. Балякин В.Б., Жильников Е.П., Косенок Б.Б., Лаврин А.В. Исследование влияния перекоса колец подшипника качения на момент трения и долговечность опор // Трение и износ. 2016. Т. 37. № 6. С. 693–698.

17. Силаев Б.М., Даниленко П.А. Метод расчета высокоскоростной опоры качения двигателей летательных аппаратов с учетом изнашивания // Трение и износ. 2015. Т. 36. № 4. С. 453–460.

18. Жильников Е.П., Балякин В.Б., Лаврин А.В. Методика расчета момента трения в радиально-упорных бессепараторных подшипниках // Трение и износ. 2018. Т. 39. № 5. С. 507–513.

19. Зубко А.И., Лукин В.А., Герман Г.К. Разработка мероприятий по уменьшению сил сопротивления при работе подшипников качения // Вестник Московского авиа ционного института. 2022. Т. 29. № 4. С. 125–137. DOI: 10.34759/vst-2022-4-125-137

20. Балякин В.Б., Лаврин А.В. Методика повышения до пустимого момента трения рулевых агрегатов ЖРД // Трение и износ. 2021. Т. 42. № 3. С. 329–337.