Khảo sát ảnh hưởng độ mất cân bằng động rô to lên độ chính xác của con quay tên lửa B-72

Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình toán xác định dao động của rô to bị mất cân bằng động, dao động của con quay quanh các trục khung các đăng do sự mất cân bằng động của rô to gây nên, mối liên hệ giữa độ mất cân bằng động rô to và độ chính xác của con quay, trên cơ sở đó đưa ra phương pháp khắc phục sự mất cân bằng động của rô to.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát ảnh hưởng độ mất cân bằng động rô to lên độ chính xác của con quay tên lửa B-72Nghiên cứu khoa học công nghệ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG ĐỘ MẤT CÂN BẰNG ĐỘNG RÔ TO LÊN ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CON QUAY TÊN LỬA B-72 Nguyễn Đình Duy*, Nguyễn Phú Thắng, Phạm Khắc Lâm Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình toán xác định dao động của rô to bị mất cân bằng động, dao động của con quay quanh các trục khung các đăng do sự mất cân bằng động của rô to gây nên, mối liên hệ giữa độ mất cân bằng động rô to và độ chính xác của con quay, trên cơ sở đó đưa ra phương pháp khắc phục sự mất cân bằng động của rô to.Từ khóa: Dao động, Mất cân bằng động, Con quay. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Con quay tên lửa B-72 là con quay 3 bậc tự do, dùng để xác định vị trí góc của tên lửakhi nó quay trong khi bay [1]. Để nâng cao độ chính xác của con quay cần hiểu rõ bản chấtvà khắc phục các yếu tố tác động làm giảm độ chính xác của nó, trong đó có sự mất cânbằng động của rô to. Đã có một số công trình trong nước nghiên cứu về ảnh hưởng của mất cân bằng củacon quay 3 bậc tự do nói chung. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về con quay tên lửaB-72 còn ít hoặc chưa được công bố. Bài báo tập trung xây dựng mô hình toán xác định dao động của rô to con quay tên lửaB-72, cũng như dao động của con quay khi rô to của nó bị mất cân bằng động, làm cơ sởđể đưa ra phương pháp khắc phục sự mất cân bằng động của rô to. Đồng thời, bài báo trìnhbày kết quả thử nghiệm xác định độ mất cân bằng động của rô to con quay tên lửa B-72trên thiết bị cân bằng động ZC5/TCGV, tính toán độ trôi của con quay do sự mất cân bằngđộng này gây ra trong thời gian con quay làm việc trên tên lửa. 2. NỘI DUNG CẦN GIẢI QUYẾT2.1. Phương trình dao động của rô to con quay bị mất cân bằng động Giả sử ta có một rô to được cân bằng hoàn toàn. Tại 1 điểm với tọa độ: x  a , y  b, z  c (1)của nó có gắn vật nặng khối lượng m rất nhỏ so với khối lượng M của rô to nên có thể coim là chất điểm. Ta cần xác định các dao động nhỏ của rô to, giả thiết rằng các ổ bi của trụcrô to được treo trên các lò xo có độ cứng cho trước như trên hình vẽ, l1, l2 là khoảng cáchtừ các ổ đỡ đến tâm khối của rô to [2]. Hình 1. Hệ tọa độ để xác định dao động của rô to. Ta lấy 2 hệ tọa độ (hình 1, a): Hệ tọa độ cố định G0 và hệ toạ độ Gxyz quay cùngvới rô to. G là tâm khối của rô to. Khi rô to đứng yên, G trùng với G0, lúc này, trọng lượngTạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 50, 08 - 2017 3 Tên lửa & Thiết bị baycủa rô to gây ra các áp lực tác động lên các lò xo. Các áp lực này được cân bằng bởi sựgiãn ban đầu của các lò xo. Do m rất nhỏ nên chúng ta xem rô to như là một rô to cân bằng nhưng chịu tác dụngcủa lực ly tâm hướng theo chiều bán kính và có độ lớn bằng (xem hình 1, b): F  m 2 b 2  c 2  m 2  (2)với  là vận tốc góc của rô to quanh trục G0 . Tại thời điểm t, vị trí của rô to được xác định bởi: - Tọa độ của tâm khối G:  0   0 (t );0  0 (t );  0   0 (t ) - Các góc quay rất nhỏ:    (t ) quanh trục G0 ,    (t ) quanh trục G0 ,  t quanh trục G0 (trong thời gian ngắn, vận tốc góc của rô to con quay tên lửa B-72thay đổi không đáng kể và coi như không đổi).a) Phương trình chuyển động của tâm khối rô to Do có các dịch chuyển 0 ,  0 của tâm khối G và các góc quay  , nên tọa độ của cácđiểm A1 và A2 là: 1  l1 ;1  0  l1 ;  1   0  l1 (3)  2  l2 ;2  0  l2 ;  2   0  l2 Sau khi chiếu lực F xuống các trục của hệ tọa độ  , ta tìm được phương trìnhchuyển động của tâm khối rô to: 0  kg 0  0   M 10  (h1  h2 )0  (h2l2  h1l1 )  m  cos(t   ) 2 (4)   2  M 1 0  (k1  k2 ) 0  (k1l1  k2l2 )  m  sin(t   )trong đó M 1 là tổng khối lượng của rô to và các lò xo,  - là góc tạo bởi véc tơ lực ly tâmF với trục Gz .b) Phương trình chuyển động quay của rô to Hình 2. Hình chiếu véc tơ vận tốc góc tức thời lên mặt phẳng G0 . Trên mặt phẳng G0 , giả sử véc tơ G0 S   là hình chiếu của véc tơ vận tốc góctức thời lên đó tại thời điểm mặt phẳng G0 trùng với mặt phẳng G0 yz . Khi đó, tìmhình chiếu của véc tơ  lên cách trục G0 và G0 , G0 y và G0 z , tính ...