Способ контроля запуска маршевого двигателя разгонного блока и формирования команды "авария разгонного блока" на участке доразгона
Владельцы патента RU 2459748:
Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") (RU)
Изобретение относится к контролю запуска маршевого двигателя (МД) разгонного блока (РБ) при выведении его на опорную орбиту после отделения от ракеты-носителя (РН). Контроль работы МД выполняют через установленный интервал времени после запуска МД на основе измерения величины развиваемого им кажущегося ускорения. В случае превышения кажущегося ускорения предельно минимального допустимого уровня формируют признак «Запуск маршевого двигателя», в противном случае формируют признак «Не запуск маршевого двигателя» и команды «Авария разгонного блока» и «Выключение маршевого двигателя». После формирования признака «Не запуск маршевого двигателя» сохраняют ориентацию РБ, обнуляют отфильтрованное значение кажущегося ускорения, изменяют на установленную величину заданные в полетном задании времена включения двигателей коррекции импульса и МД. Достигается контроль над уровнем тяги маршевого двигателя, а также повторная попытка запуска маршевого двигателя при отсутствии тяги.
Изобретение относится к контролю запуска маршевого двигателя разгонного блока при выведении его на опорную орбиту после отделения от ракеты-носителя.
Наиболее близким техническим решением является способ запуска маршевого двигателя [1], в котором после отделения разгонного блока от ракеты-носителя в заданные в полетном задании времена включают на оговоренный в полетном задании интервал времени двигатели коррекции импульса для поджатая топлива в баках и запускают маршевый двигатель.
Недостатком данного способа является отсутствие контроля за уровнем тяги маршевого двигателя в процессе его запуска.
Техническим результатом изобретения является осуществление контроля за уровнем тяги маршевого двигателя и при фиксировании ее отсутствия - повторная попытка запуска маршевого двигателя.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе запуска маршевого двигателя разгонного блока, заключающемся в том, что после отделения разгонного блока от ракеты-носителя в заданные в полетном задании времена включают на оговоренный в полетном задании интервал времени двигатели коррекции импульса для поджатая топлива в баках и запускают маршевый двигатель, дополнительно вычисляют номинальное значение кажущегося ускорения от работы маршевого двигателя, определяют минимально допустимый уровень кажущегося ускорения, фильтруют измеренные величины кажущегося ускорения, спустя установленный интервал времени после команды на запуск маршевого двигателя сравнивают величину кажущегося ускорения от работы маршевого двигателя с минимально допустимым уровнем, если она его превышает - формируют признак "Запуск маршевого двигателя" и продолжают отработку циклограммы управления разгонного блока на участке доразгона, при превышении допустимой нормы количества подряд фиксируемых случаев, когда текущая величина отфильтрованного кажущегося ускорения оказывается ниже предельного уровня, формируют признак "Не запуск маршевого двигателя", сохраняют ориентацию разгонного блока, обнуляют отфильтрованное значение кажущегося ускорения, изменяют на установленную величину заданные в полетном задании времена включения двигателей коррекции импульса и маршевого двигателя, при достижении этих моментов включают соответствующие двигатели, контролируют величину кажущегося ускорения от работы маршевого двигателя и в случае повторного фиксирования не запуска маршевого двигателя формируют команды "Авария разгонного блока" и "Выключение маршевого двигателя".
Предложенный способ контроля запуска маршевого двигателя разгонного блока и формирования команды "Авария разгонного блока" на участке доразгона реализуется следующим образом.
После отделения разгонного блока от ракеты-носителя в заданные в полетном задании времена Тдки и Тмд включают на оговоренный в полетном задании интервал времени двигатели коррекции импульса (ДКИ) для поджатия топлива в баках разгонного блока и запускают маршевый двигатель (МД). Спустя фиксированный интервал времени Тк=7 сек после запуска маршевого двигателя, достаточный для его выхода на номинальный режим работы, начинают контроль работы маршевого двигателя на основе измерения величины развиваемого им кажущегося ускорения W. Для снижения влияния случайных погрешностей измерения кажущегося ускорения первичная информация об этом параметре фильтруется:
Wфi=(W-Wфi-1)·Kф+Wфi-1,
где Wфi - отфильтрованное кажущееся ускорение на i-ом такте счета;
Wфi-1 - отфильтрованное кажущееся ускорение на предыдущем такте счета;
Кф=0.0108 - коэффициент фильтрации при такте счета 0,032768 сек в бортовой машине.
Номинальное значение кажущегося ускорения Wном вычисляется по формуле:
Wном=Jуд /τ,
где Jуд - номинальное значение удельного импульса тяги маршевого двигателя (константа);
τ - задаваемое в полетном задании условное время сгорания начальной массы разгонного блока (m0) при номинальном секундном расходе топлива маршевого двигателя.
В качестве критерия, по которому определяется успешность запуска маршевого двигателя, принимается превышение кажущимся ускорением Wфi предельного минимально допустимого уровня Wпр, значение которого определяется по формуле:
Wпр=Kпр·Wном,
где Кпр - коэффициент предельного уровня.
В случае превышения кажущимся ускорением Wфi предельного минимально допустимого уровня Wпр формируют признак "Запуск маршевого двигателя" и продолжают отработку циклограммы полета разгонного блока на участке доразгона. Если количество подряд фиксируемых случаев N, когда текущая величина отфильтрованного кажущегося ускорения Wфi оказывается ниже предельного минимально допустимого уровня Wпр, превышает допустимую норму (N=3), то формируют признак "Не запуск маршевого двигателя" и команды "Авария разгонного блока" и "Выключение маршевого двигателя". По команде "Авария разгонного блока" выполняют аварийную циклограмму окончания полета разгонного блока с отделением космического аппарата.
Таким образом, предложенный способ контроля запуска маршевого двигателя разгонного блока позволяет осуществлять контроль за тягой маршевого двигателя в процессе запуска разгонного блока и обеспечить реализацию повторного запуска маршевого двигателя после первой неудачной попытки.
Источник информации
1. Патент RU 2350521 от 16.11.2007 г., B64G 1/24, G05D 1/08.
Способ контроля запуска маршевого двигателя разгонного блока и формирования команды "Авария разгонного блока" на участке доразгона, заключающийся в том, что после отделения разгонного блока от ракеты-носителя в заданные в полетном задании времена включают на оговоренный в полетном задании интервал времени двигатели коррекции импульса для поджатия топлива в баках и запускают маршевый двигатель, отличающийся тем, что вычисляют номинальное значение кажущегося ускорения от работы маршевого двигателя, определяют минимально допустимый уровень кажущегося ускорения, фильтруют измеренные величины кажущегося ускорения, спустя установленный интервал времени после команды на запуск маршевого двигателя сравнивают величину кажущегося ускорения от работы маршевого двигателя с минимально допустимым уровнем, если она его превышает - формируют признак "Запуск маршевого двигателя" и продолжают отработку циклограммы управления разгонного блока на участке доразгона, при превышении допустимой нормы количества подряд фиксируемых случаев, когда текущая величина отфильтрованного кажущегося ускорения оказывается ниже предельного уровня, формируют признак "Незапуск маршевого двигателя", сохраняют ориентацию разгонного блока, обнуляют отфильтрованное значение кажущегося ускорения, изменяют на установленную величину заданные в полетном задании времена включения двигателей коррекции импульса и маршевого двигателя, при достижении этих моментов включают соответствующие двигатели, контролируют величину кажущегося ускорения от работы маршевого двигателя и в случае повторного фиксирования незапуска маршевого двигателя формируют команды "Авария разгонного блока" и "Выключение маршевого двигателя".
