РАСЧЁТНАЯ ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВНУТРИБАКОВЫХ КАПИЛЛЯРНЫХ ЗАБОРНЫХ УСТРОЙСТВ ПРИ ДЕЙСТВИИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ УСКОРЕНИЙ

© А.В.Корольков, В.Б.Сапожников
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2011 г.

В докладе представлена расчётная методика, позволяющая оценить диапазоны значений определяющих параметров (объём жидкого топлива в топливном баке, расход жидкого топлива при работе двигательных установок (ДУ) космических аппаратов (КА), разгонных блоков (РБ) и верхних ступеней ракет-носителей, возникающие остаточные ускорения и др.), гарантирующие штатную работу рассматриваемых капиллярных заборных устройств (ЗУ).

ЗУ служат для обеспечения сплошности потока жидкого топлива на входе в расходную магистраль бака во время работы двигателя. В период активных манёвров летательного аппарата (КА, РБ и др.) ДУ работают в различных режимах по длительности и по расходу топлива вплоть до полного выключения. На борту КА возникают сложные последовательности изменения остаточных ускорений. Сетчатые капиллярные ЗУ в случае возникновения отрицательных ускорений (когда под действием сил тяжести масса жидкости в топливном баке перемещается к противоположной от ЗУ стенке) способны удерживать определённый объем жидкости (резерв) непосредственно у входа в расходную магистраль бака, гарантируя сплошность потока жидкого топлива на некоторое время. Наиболее критичным является включение двигателя при отрицательных ускорениях. Двигатель запускается и начинает работать на резерве, удерживаемом капиллярным ЗУ. От расхода топлива зависит как время работы ДУ на резерве, так и величина положительного ускорения, определяющая время перемещения жидкости от противоположной стенки топливного бака к ЗУ. Показано, что ЗУ сработало штатно, если к моменту возвращения жидкого топлива к капиллярному ЗУ не была нарушена сплошность потока жидкого топлива на входе в расходную магистраль бака, т.е. газ не попал в расходную магистраль топливного бака.