Ковалец О.Я.

Национальный технический университет Украины «КПИ»

ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИКИ ТОРЦЕВОЙ ПЛАСТИНЫ

В АКУСТИЧЕСКИХ ПОЛЯХ

Оценим степень влияния возмущенного изгибного движения торцов подвеса на погрешность измерений. Акустическая вибрация поверхности, как и на оболочечной части, при угловом движении корпуса РН приводит к появлению сил инерции Кориолиса и к их влиянию на гироскоп через моменты сил инерции Кориолиса (рис. 1).

Выясним механизм этого проявления для трех составляющих углового движения РН – .

Влияние угловой скорости . Изгибное движение торцов под действием проникающего акустического излучения представим схемой, изображенной на рис. 1, а. Относительное движение поверхности со скоростью при маневрировании ракеты ‑ носителя со скоростью приводит к появлению ускорения Кориолиса

и, соответственно, сил инерции Кориолиса

,

которые вызовут момент сил

. (1)

Степень влияния этого момента легко установить, если спроектировать его вектор на оси и , связанные с гироскопом:

(2)

Очевидно, что составляющая не представляет опасности, так как сонаправлена с вектором кинетического момента и не влияет на поведение гироскопа.

Напротив, составляющая момента сил инерции Кориолиса, действующая по оси ,

вызовет прецессию главной оси вокруг подвеса с угловой скоростью

(3)

и угловым ускорением , вектор которого направлен вдоль оси (рис. 1, а).

Влияние угловой скорости (рис. 1, б). Вектор изгибного движения торцевой пластины параллелен вектору угловой скорости РН и поэтому в этом случае ускорения Кориолиса не возникают.

Влияние угловой скорости (рис. 1, в). В условиях качающегося основания вибрирующие торцевые поверхности испытывают ускорение Кориолиса, вследствие чего возникают силы инерции , создающие момент вдоль оси :

.

Разложим этот вектор по осям и :

(4)

Как и в первом случае, проекция вектора момента сил инерции Кориолиса на ось не представляет опасности, ибо направлена по той же оси, что и вектор кинетического момента . В то же время, составляющая приведет к возмущенному движению гироскопа вокруг выходной оси

, (5)

порождая угловую скорость подвижной части подвеса (рис. 1, в).

Интегральная оценка акустического влияния. Обобщая проведенный анализ влияния проникающего излучения на поплавковый прибор, приходим к заключению, что упругая податливость подвеса служит причиной появления дополнительных погрешностей измерений. Причем, существенным является вклад как оболочечной части подвеса, та к и торцевой.

Радиальные упругие перемещения , вызванные дифракцией звуковых волн на боковой поверхности, в условиях качки РН, приводят к нарушению динамического состояния поплавка, воспринимаемым прибором как “ложная” входная величина

, (6)

вектор которой направлен по оси чувствительности прибора.