Разработка технологии создания системы диагностирования и аварийной защиты жидкостных ракетных двигателей

Т.Ч. Колбая, С.М. Пасмурнов, Д.Ю. Якуш

Инженерный журнал: наука и инновации

# 8·2016

решения о выключении двигателя — к формированию команд на из-

менение режима его работы, от систем аварийной защиты — к си-

стемам диагностирования и аварийной защиты (аварийного выклю-

чения и превентивного управления). Усложнением задач, стоящих

перед космической отраслью, увеличением расходов при их решении

обусловлены новые требования к безопасности и надежности ракет-

но-космических комплексов [3–5].

Диагностирование ЖРД — основная функция СДАЗ (функции

управления агрегатами двигателя при наступлении аварийной ситуа-

ции могут быть полными, частичными либо могут отсутствовать).

Целью диагностирования ЖРД в реальном времени с помощью

СДАЗ является предотвращение аварий ЖРД, т. е. существенной де-

градации конструкции в процессе отказа двигателя. Вторичные про-

цессы разрушения или горения, вызванные отказом, приводят как

к катастрофическим последствиям (угроза жизни или здоровью людей,

значительные экологические последствия, существенные прямые ма-

териальные потери: разрушение стендовых сооружений, ракетных

блоков), так и к вторичным материальным потерям, обусловленным

непригодностью материальной части для исследования причин пер-

вичного отказа.

Разработкам технологии применения СДАЗ в России уделяется

большое внимание, однако единой концепции и методологии в настоя-

щее время не существует [3, 6, 7]. Развитие направления по созданию

аналогичных систем за рубежом подтверждается публикациями в зару-

бежных журналах [8–11]. Исследования ведутся по заказу центров

Маршалла и Льюиса рядом фирм и университетов (Honeywell, Pratt &

Whitney, United Technologies и др.). Однако сведения о характеристиках

методов и систем, о постановке задачи создания общего инструмента-

рия не публикуются, так как технологии их разработки рассматривают-

ся как ad-hoc-technology. Новизна проблемы может быть преодолена

благодаря широкому распространению программирования, рассчитан-

ного на обширную вычислительную среду (типы вычислителей и опе-

рационных систем).

Постановка задачи.

В настоящее время на предприятиях отрасли

ведутся работы по автоматизации технологического процесса кон-

троля и диагностирования состояния ЖРД [6, 12]. Созданы отдельные

законченные системы, позволяющие решать задачи автоматизации

оценки достоверности данных, полученных в результате первичных

измерений, допускового контроля состояния ЖРД, и т. п. Законченных

решений по созданию и применению универсальных аппаратурных

комплексов (УАК) автоматизированных систем управления двигате-

лей (АСУД) ЖРД в настоящее время не имеется. Подробных данных

об аналогичных зарубежных разработках в печати нет. Опубликован-