Управление и колебания корпуса ракеты

Немцы, разрабатывавшие систему управления А-4 , а вслед за ними и мы применительно к ракетам Р-1 и Р-2, рассматривали их как объекты управления, обладающие свойствами "твердого тела". Имелось в виду, что под действием нагрузок корпус ракеты никак не деформируется. Для ракеты Р-5 , длина которой превышала 20 м при сохранении диаметра корпуса равным 1,65 м, как у Р-1, такое допущение оказалось неприемлемым. Корпус ракеты изгибался под действием нагрузок от рулей. Изгибные упругие колебания корпуса передавались к основаниям гироприборов. Гироприборы закономерно откликались на эти колебания и посылали команды в систему управления, раскачивая рули. Контур замыкался и входил в режим непредвиденных автоколебаний. Совместными усилиями динамиков ОКБ-1 и НИИ-885 разрабатывались мероприятия по ограничению влияния на управление вновь открытого явления. На одном из совещаний по этой проблеме я напомнил Пилюгину, что нас еще в институте по курсу сопротивления материалов учили возможности использования конструкции в пределах ее допустимой упругой деформации. Последовала ответная реплика: "Мы так раскачаем рулями ракету, что ваш Шершавый потребует укреплять ее стальными лонжеронами". В систему вводились различные фильтры, как не переставали злословить в 885-м, "защиты от Шершавого". Другим новым бедствием для управленцев оказалось влияние жидкого наполнения.

Колебания рулей не только изгибали корпус ракеты, но и раскачивали жидкий кислород и керосин, наполнявшие баки. Колебания зеркала жидкости вызывали дополнительные возмущения, потребовалась разработка мероприятий по борьбе с влиянием жидкого наполнения. Влияние упругих колебаний и жидкого наполнения на устойчивость оказалось очень опасным. Частоты этих колебаний находились в полосе частот системы управления. Исследования новых явлений были организованы взаимосвязанно в ОКБ-1 , НИИ-885 , научных отделах НИИ-88 и военном НИИ-4 .

В НИИ-885 эту работу возглавил Хитрик , ОКБ-1 - Ветров , Дегтяренко , Гладкий . В НИИ-4 теорией влияния жидкого наполнения специально занимался Георгий Нариманов . Соединенными усилиями была разработана теория управления с учетом новых явлений. В течение 1955 - 1956 годов была разработана аппаратура управления, которая должна была обеспечивать стабилизацию по полной динамической схеме. В этот период ракета Р-7 проектировалась уже с учетом опыта, полученного на Р-5 .

Жидкость и упругость по сей день заставляют объединяться еще на этапе начального проектирования создателей ракеты и системы управления.

Ссылки: