Динамика рабочих процессов в автоматических регуляторах давления прямого действия пневматических систем космических аппаратов

Проведено исследование рабочих процессов, происходящих в автоматических регуляторах давления прямого действия пневматических систем космических аппаратов, с применением современного программного обеспечения. Разработана математическая модель регулятора давления в общем виде. Конструкция регулятора приведена в виде структурной схемы, составленной из набора каналов, полостей и ступеней. Элементы схемы связаны между собой основными законами сохранения энергии и массы. Расчет математической модели выполнен в программном комплексе Amesim. На основе результатов проведенных натурных и вычислительных экспериментов сделаны выводы о влиянии процесса теплообмена рабочего тела с окружающей средой на параметры регулятора давления, а также о применении программного комплекса Amesim для проведения дальнейших исследований рабочих процессов в клапанных узлах агрегатов пневматических систем.

Литература

[1] Микрин Е.А. Научно-технические проблемы реализации проекта «Пилотируемые космические системы и комплексы». Космическая техника и технология, 2019, № 3, с. 5–19.

[2] Беркович Ю.А., Смолянина С.О., Железняков А.Г. и др. Перспективы применения космических оранжерей в комплексе систем жизнеобеспечения космонавтов в условиях лунной орбитальной станции, лунной базы и межпланетных транспортных кораблей. Космическая техника и технология, 2019, № 2, с. 37–54.

[3] Гузенберг А.С., Железняков А.Г., Романов С.Ю. и др. Выбор комплекса жизнеобеспечения для экипажей долговременных космических станций. Космическая техника и технология, 2015, № 1, с. 67–80.

[4] Маевский В.А., Асеев В.В., Ивлев А.С. и др. Некоторые возможные области использования технологий высокотемпературной сверхпроводимости в программе освоения Луны. Космическая техника и технология, 2019, № 2, с. 14–26, doi: https://doi.org/10.33950/spacetech-2308-7625-2019-2-14-27

[5] Макушенко Ю.Г., Муртазин Р.Ф., Зарубин Д.С. Космический порт для доставки экипажа на поверхности Луны. Космическая техника и технология, 2019, № 2, с. 5–13, doi: https://doi.org/10.33950/spacetech-2308-7625-2019-2-5-13

[6] Романов С.Ю., Гузенберг А.С., Рябкин А.М. Концепция комплекса систем жизнеобеспечения экипажей межпланетных экспедиций. Космическая техника и технология, 2017, № 3, с. 80–97.

[7] Шевченко В.В. Утилизация привнесенного на Луну астероидного вещества — экономичный путь к получению космических ресурсов высокой ценности. Космическая техника и технология, 2018, № 1, с. 5–22.

[8] Аверин И.Н., Егоров А.М., Тупицын Н.Н. Особенности построения экспериментальной отработки и эксплуатации двигательной установки разгонного блока ДМ-SL комплекса «Морской старт» и пути ее дальнейшего совершенствования. Космическая техника и технология, 2014, № 2, с. 62–73.

[9] Башмаков В.Н., Корякин А.И., Кропотин С.А. и др. Методология создания и отработки электроракетной двигательной установки телекоммуникационных космических аппаратов «Ямал-200». Космическая техника и технология, 2019, № 2, с. 91–106.

[10] Бордаков В.Н. Теория и расчет рабочего процесса в пневмогидравлических системах. Вестник МАИ, 2009, т. 16, № 1. URL: http://vestnikmai.ru/publications.php?ID=10126

[11] Гимадиев А.Г. Автоматика и регулирование двигательных установок ракетных и космических систем. Самара, СГАУ, 2010. 201 с.

[12] Романенко Н.Т., ред. Агрегаты пневматических систем летательных аппаратов. Москва, Машиностроение, 1976. 176 с.

[13] Ушаков В.В. Агрегаты пневмогидравлических систем жидкостных ракетных двигательных установок летательных аппаратов. Москва, МАИ, 1990. 98 с.

[14] Эйсмонт В.П. Регуляторы. Санкт-Петербург, Дитон, 2012. 336 с.

[15] Гаврилов С.В., Медведев Н.И., Еремичев К.А. Редуктор давления газа. Патент РФ 2711772. Заявл. 20.03.2019, опубл. 22.01.2020.

[16] Богданова Н.В., Васильев В.А., Васильевна Т.В. и др. Регулятор давления. Патент РФ 2562275. Заявл. 28.03.2014, опубл. 10.09.2015.

[17] Васютин Ю.И., Ильин В.Т., Лебедев А.В. и др. Редуктор давления газа. Патент РФ 2484434. Заявл. 25.10.2011, опубл. 10.06.2013.

[18] Гимадиев А.Г., Крючков А.Н., Прокофьев А.Б. и др. Автоматика и регулирование авиационных двигателей и энергетических установок. Ч. 1. Самара, СГАУ, 2002. 82 с.

[19] Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. Москва, Машиностроение, 1977. 424 с.

[20] Шахматов Е.В. Динамические процессы в гидравлических и пневматических системах летательных аппаратов. Самара, СГАУ, 2011. 138 с.

[21] Голубев М.Д. Газовые регуляторы давления. Москва, Машиностроение, 1964. 152 с.

[22] Арзуманов Ю.Л. Математические модели систем пневмоавтоматики. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 294 с.

[23] Чернышев А.В., Кюрджиев Ю.В., Атамасов Н.В. и др. Обоснование выбора модели рабочего тела при расчете динамических параметров пневмогидравлических систем. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2018, № 9, с. 57–62, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2018-9-57-63

[24] Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Ленинград, Химия, 1982. 592 с.

[25] Идельчик И.Е., Штейнберг М.О., ред. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Москва, Машиностроение, 1992. 672 с.

[26] Гимадиев А.Г., Грешняков П.И., Синяков А.Ф. LMS Imagine.Lab AMESim как эффективное средство моделирования динамических процессов в мехатронных системах. Самара, Изд-во СамНЦ РАН, 2014. 138 с.