способ измерения боковой составляющей вектора тяги электрореактивного двигателя и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ измерения боковой составляющей вектора тяги электрореактивного двигателя (ЭРД), включающий размещение ЭРД на подвижной системе тягоизмерительного устройства (ТИУ), подведение к ЭРД через ТИУ линий электропитания и газовых линий, включение ЭРД, снятие показаний датчика боковых усилий, отключение ЭРД, повторное включение ЭРД со снятием показаний датчика боковых усилий, определение разности показаний датчика боковых усилий при первом и повторном включении, отличающийся тем, что после отключения ЭРД производят снятие его с подвижной системы ТИУ, затем устанавливают ЭРД на неподвижно закрепленный сменный кронштейн рядом с предыдущим местом размещения ЭРД, после чего производят совмещение оси ЭРД с его осью при предыдущем размещении на подвижной системе ТИУ, подводят к ЭРД дополнительные гибкие линии электропитания ЭРД, которые соединяют с концами линий электропитания, проложенных по ТИУ, совмещают положение подвижной системы ТИУ с ее положением при первичном размещении на нем ЭРД, после чего повторно включают ЭРД.

2. Устройство для измерения боковой составляющей вектора тяги электрореактивного двигателя (ЭРД), содержащее подвижную систему тягоизмерительного устройства (ТИУ) в виде горизонтально расположенного и подвешенного на упругом на кручение подвесе подвижного коромысла, на котором при первом включении первоначально размещен ЭРД, линии электропитания и газовые линии, подведенные к ТИУ, проложенные по нему и имеющие гибкие участки в месте перехода с подвижной системы ТИУ на неподвижную часть ТИУ, датчик ТИУ, отличающееся тем, что устройство снабжено сменным кронштейном для последующего размещения на нем ЭРД при его повторном включении рядом с первичным местом его размещения на подвижной системе ТИУ при первом включении, причем ЭРД размещен на кронштейне таким образом, что его ось совпадает с осью ЭРД при его размещении на коромысле подвижной системы ТИУ, а к кронштейну подведены дополнительные гибкие линии электропитания ЭРД, соединенные с ЭРД и с соответствующими концами линий электропитания, проложенными по ТИУ.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно снабжено сменным переходным узлом для проводки дополнительных гибких линий электропитания ЭРД.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что переходной узел включает в себя две платы, одна из которых стыкуется со сменным кронштейном, а вторая - с подвижньм коромыслом ТИУ, причем дополнительные гибкие линии электропитания ЭРД расположены между этими платами в единой вертикальной плоскости с осью подвеса коромысла, а линии каждой отдельной цепи электропитания ЭРД объединены в парные связки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к силоизмерительной технике, а именно к средствам измерения тяги электрореактивных двигателей (ЭРД), в частности плазменных ускорителей с замкнутым дрейфом электронов, магнитоплазмодинамических двигателей, и может также использоваться для измерения тяги, создаваемой различными генераторами плазменных струй.

При проведении исследований различных типов ЭРД на современном техническом уровне все острее стоит задача определения не только величины, но и направления вектора тяги ЭРД. Это связано как с требованием обеспечения возможности установки ЭРД на борту летательного аппарата таким образом, чтобы направление его вектора тяги соответствовало заранее заданному направлению, так и с необходимостью контроля за направлением вектора при длительной работе ЭРД, которое может изменяться с износом его конструкционных элементов.

Одним из наиболее простых и надежных способов для решения данной задачи является использование тягоизмерительного устройства (ТИУ), выполненного по схеме крутильных весов, которые отличаются высокой чувствительностью измерения и потому позволяют с более или менее приемлемой точностью определять не только величину основной составляющей вектора тяги, но и ее боковых составляющих (1). Крутильные весы основаны на использовании горизонтально расположенного и подвешенного на упругом на кручение подвесе подвижного коромысла, на одном конце которого располагается ЭРД, а на другом противовес для балансировки коромысла. Данный способ включает в себя размещение ЭРД на ТИУ, подведение через коромысло линий электропитания к ЭРД, включение ЭРД, снятие показаний датчика боковых усилий, то есть выполнение ряда типовых процедур по измерению тяги ЭРД.

Важной проблемой при проведении испытаний ЭРД является повышение точности измерения силы тяги, особенно точности измерения боковых составляющих вектора тяги, имеющих как правило очень малые значения 1 100 мГ силы. При этом в значительной мере точность измерения силы тяги связана со сложностью учета электромагнитных помех (так называемых "наводок" на показания ТИУ), первичным генератором которых является сам ЭРД.

Известен также способ измерения силы тяги электрореактивного двигателя (2), согласно которому двигатель размещают на подвижную систему ТИУ, причем вместе с двигателем на эту систему устанавливают приемник пучка плазменной струи ("killer"), истекающей из двигателя. С помощью специального устройства приемник пучка может устанавливаться напротив двигателя таким образом, что плазменная струя двигателя попадает прямо в приемник пучка. Величину тяги определяют по разности показаний ТИУ до и после установки приемника пучка напротив двигателя. При этом электромагнитные помехи, возникающие при работе двигателя, практически не влияют на результат измерения тяги, поскольку эти помехи присутствуют до и после установки приемника пучка напротив двигателя и автоматически "вычитаются" при измерении, то есть при определении величины силы тяги ЭРД.

Однако данный способ имеет целый ряд недостатков. Во-первых, размещение на подвижной системе ТИУ приемника пучка с устройством его перемещения приводит к значительному усложнению конструкции ТИУ, к увеличению веса подвижной системы, что, соответственно, увеличивает погрешность измерения силы тяги. Во-вторых, перемещение приемника пучка на подвижной системе ТИУ само по себе может вызвать изменение показаний ТИУ, что при крайне малых величинах боковых составляющих вектора тяги (1 100 мГ) отрицательно сказывается на точности измерения тяги. В-третьих, часть струи из двигателя может не попадать внутрь приемника пучка, что приведет к искажению результатов измерения. В-четвертых, частицы струи, истекающей из двигателя, могут испытывать упругое соударение с внутренними поверхностями приемника пучка, при этом будет иметь место значительная скорость истечения потока отраженных от приемника пучка частиц. В этом случае приемнику пучка будет сообщен импульс силы, превосходящий импульс истекающей из двигателя струи, что также приведет к искажению результатов измерения тяги ЭРД.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому по совокупности существенных признаков является способ измерения силы тяги электрореактивного двигателя (варианты) и устройство для его осуществления (3), заключающиеся в том, что двигатель размещают на подвижной системе ТИУ, осуществляют запуск двигателя, производят передачу сигнала от подвижной системы на датчик ТИУ и производят снятие показаний датчика при работе двигателя. После этого производят прекращение передачи сигнала с подвижной системы ТИУ на датчик, вновь производят снятие показаний датчика. Величина тяги ЭРД определяется разностью показаний датчика, определенных при наличии передачи сигнала с подвижной системы на датчик, и показаний датчика, определенных при прекращении передачи этого сигнала. То есть использование данного способа позволяет учесть поправку к тяге, связанную с генерацией ЭРД электромагнитных помех. Перед запусками ЭРД к нему подводят линии электропитания и газовые линии.

Однако при измерении боковых составляющих вектора тяги этот способ имеет ряд недостатков. Во-первых, ТИУ, предназначенное для измерения боковых составляющих вектора тяги, в том числе ТИУ, выполненное по схеме крутильных весов, обычно оснащается бесконтактным датчиком силы оптического типа, на показания которого электромагнитные помехи, связанные с работой ЭРД, как правило, не действуют (с этой целью оптические датчики и используются). Таким способом могут быть учтены только электромагнитные помехи, действующие на кабельные линии датчика силы. Поэтому прекращение передачи сигнала от подвижной системы на оптический датчик силы при использовании способа измерений (3) применительно к задаче измерения боковых составляющих вектора тяги лишь частично позволяет повысить точность измерения тяги.

Во-вторых, в силу малости величин боковых составляющих тяги ЭРД при их измерении приходится учитывать влияние большого числа дестабилизирующих факторов, воздействующих на ТИУ при работе ЭРД. В том числе приходится учитывать силовые воздействия на подвижную систему ТИУ, связанные с протеканием токов по кабелям питания ЭРД (в том числе тока разряда ЭРД). При протекании электрического тока по кабелям питания ЭРД между этими кабелями будет наблюдаться силовое взаимодействие, приводящее к силовому воздействию на подвижную систему. Причем такие воздействия следует учитывать даже при протекании небольших токов на уровне 3 10 А, характерных для целого ряда ЭРД (ионных двигателей, двигателей холловского типа). При измерении основной составляющей вектора тяги подобного рода воздействиями при малых токах как правило можно пренебречь, при измерении же боковых составляющих тяги ЭРД (обычно на два порядка меньших, чем основная составляющая вектора тяги), такие воздействия уже следует учитывать.

Кабели электропитания ЭРД при установки его на ТИУ обычно разделяются на три части: первая часть - кабели, проложенные по подвижной системе ТИУ, вторая часть - кабели, проложенные по неподвижной части экспериментальной установки, третья - гибкие части кабелей, соединяющие первую и вторую части кабелей.

При работе двигателя по этим кабелям протекают токи, что приводит к некоторым силовым взаимодействиям между частями кабелей, расположенными на подвижной системе и на неподвижной части ТИУ, а также между гибкими частями кабелей и их соседними частями. Эти силовые взаимодействия приведут к возникновению дополнительных усилий на подвижную систему ТИУ и будут передаваться на датчик ТИУ. Кроме того, под воздействием этих сил гибкие части кабелей могут деформироваться, что может привести к изменению центра масс подвижной системы ТИУ, нарушению его балансировки, что в свою очередь приведет к перемещению подвижной системы ТИУ, воспринимаемому датчиком силы.

При работе ЭРД и использовании способа измерений (3), когда первоначально будет осуществляться передача сигнала от подвижной системы на датчик ТИУ, эти дополнительные усилия будут восприниматься датчиком усилий вместе с сигналом, соответствующим той или иной компоненте силы тяги ЭРД. Если же после этого согласно (3) будет произведено прекращение передачи сигнала с подвижной системы ТИУ на датчик, то дополнительные усилия вместе с той или иной составляющей тяги ЭРД не будут передаваться на датчик ТИУ.

Таким образом, использование способа (3) применительно к задаче измерений боковых составляющих вектора тяги ЭРД не позволяет в полной мере учесть дополнительные силовые воздействия на ТИУ, связанные с работой ЭРД, что понижает точность измерения боковых составляющих силы тяги ЭРД.

Для того чтобы учесть эти силовые воздействия обычно используют известные процедуры перед включением ЭРД (см., например, (4)). Эти процедуры заключаются в том, что перед включением ЭРД пропускают токи по кабелям его электропитания, расположенным на ТИУ, равные токам, протекающим по этим кабелям при работе ЭРД. При этом осуществляют передачу сигнала с подвижной системы ТИУ на датчик ТИУ и регистрируют показания датчика, определяя поправки тяги, связанные с протеканием токов в кабелях. ЭРД. Затем полученные таким образом величины поправок к тяге вычитают из измеренных значений тяги при испытаниях ЭРД, то есть при размещении ЭРД на подвижной системе ТИУ и его работе.

Однако и этот способ не лишен существенных недостатков. Во-первых, он не позволяет учесть помехи, связанные с воздействием электромагнитных шумов на ТИУ (см. выше). Во-вторых, он не позволяет в полной мере определить величины дополнительных усилий, действующих на подвижную систему ТИУ при реальной работе ЭРД. Дело в том, что при определении поправок к тяге данным способом по кабелям питания ЭРД пропускают постоянные токи. При реальной же работе ЭРД по кабелям его электропитания нередко протекают токи, имеющие как постоянную, так и довольно значительную переменную составляющую. Многие ЭРД (например, холловские двигатели) способны генерировать в своих кабелях электропитания токи в широком диапазоне частот со значительными амплитудами. При этом ЭРД одновременно генерирует токи самых различных частот, которые возникают не регулярно, а имеют хаотический характер. Эти переменные составляющие токов тоже способны создавать дополнительные усилия на подвижную систему ТИУ подобно тем усилиям, которые создаются при протекании постоянных токов по кабелям питания ЭРД. Смоделировать эти токи не представляется возможным, поэтому и учесть их влияние на показания датчика силы ТИУ при использовании способа (4) также не представляется возможным.

Таким образом, использование всех вышеизложенных способов (1-4) применительно к задаче измерения боковых составляющих вектора тяги ЭРД, не обеспечивает комплексного учета всех воздействий на ТИУ при работе ЭРД, связанных как с протеканием токов по кабелям питания ЭРД, так с возникновением электромагнитных колебаний, генерируемых ЭРД.

Целью изобретения является повышение точности измерения боковых составляющих вектора тяги ЭРД путем учета при измерении как силовых воздействий на подвижное коромысло, связанных с протеканием токов по кабелям питания ЭРД, так и электромагнитных помех, возникающих при работе двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что размещают ЭРД на подвижной системе тягоизмерительного устройства (ТИУ), подводят к ЭРД через ТИУ линии электропитания и газовые линии, осуществляют включение ЭРД и снятие показаний датчика боковых усилий, отключение ЭРД, затем производят повторное включение ЭРД со снятием показаний датчика боковых усилий и определяют разность показаний датчика боковых усилий при первом и повторном включении, причем после отключения ЭРД производят снятие его с подвижной системы ТИУ, затем устанавливают ЭРД на неподвижно закрепленный сменный кронштейн рядом с предыдущим местом размещения ЭРД, после чего производят совмещение оси ЭРД с его осью при предыдущем размещении на подвижной системе ТИУ, затем подводят к ЭРД дополнительные гибкие линии электропитания ЭРД, которые соединяют с концами линий электропитания, проложенных по ТИУ, совмещают положение подвижной системы ТИУ с ее положением при первичном размещении на нем ЭРД, после чего повторно включают ЭРД.

Цель достигается также и тем, что устройство для измерения боковой составляющей вектора тяги электрореактивного двигателя (ЭРД) включает в себя подвижную систему тягоизмерительного устройства (ТИУ) в виде горизонтально расположенного и подвешенного на упругом на кручение подвесе подвижного коромысла, на котором при первом включении первоначально размещен ЭРД, линии электропитания и газовые линии, подведенные к ТИУ, проложенные по нему и имеющие гибкие участки в месте перехода с подвижной системы ТИУ на неподвижную часть ТИУ, датчик ТИУ, причем устройство снабжено сменным кронштейном для последующего размещения на нем ЭРД при его повторном включении рядом с первичным местом его размещения на подвижной системе ТИУ при первом включении, при этом ЭРД размещен на кронштейне таким образом, что его ось совпадает с осью ЭРД при его размещении на коромысле подвижной системы ТИУ, а к кронштейну подведены дополнительные гибкие линии электропитания ЭРД, соединенные с ЭРД и с соответствующими концами линий электропитания, проложенными по ТИУ.

Устройство может быть снабжено сменным переходным узлом для проводки дополнительных гибких линий электропитания ЭРД.

При этом переходной узел может включать в себя две платы, одна из которых стыкуется со сменным кронштейном, а вторая с подвижным коромыслом ТИУ, причем дополнительные гибкие линии электропитания ЭРД расположены между этими платами в единой вертикальной плоскости с осью подвеса подвижного коромысла, а линии каждой отдельной цепи электропитания ЭРД объединены в парные связки.

Изобретение поясняется прилагаемыми фигурами. На Фиг.1 изображена схема ТИУ, соответствующая установке ЭРД на подвижную систему ТИУ при первом включении ЭРД. На фиг.2 изображена схема ТИУ, соответствующая установке ЭРД на сменном кронштейне при повторном включении ЭРД.

Способ измерения боковых составляющих вектора тяги электрореактивного двигателя заключается в том, что первоначально (см. Фиг.1) размещают ЭРД на подвижной системе ТИУ, подводят к ЭРД через ТИУ линии электропитания и газовые линии.

Затем осуществляют включение ЭРД и снимают показания датчика боковых усилий ТИУ, после чего отключают ЭРД. При этом показание датчика F_изм1 будет определяться как величиной составляющей тяги двигателя F_Д, так и добавкой в измеряемый сигнал F_П , вызванной наличием электромагнитных помех, генерируемых двигателем, и протеканием токов по кабелям питания ЭРД, то есть F_изм1 =F_Д+F_П.

Далее снимают ЭРД с подвижной системы ТИУ, устанавливают его на неподвижно закрепленный сменный кронштейн рядом с предыдущим местом размещения ЭРД на подвижной системе ТИУ (см. Фиг.2) и производят совмещение оси ЭРД с его осью при предыдущем размещения на подвижной системе. Затем осуществляют подведение к ЭРД дополнительных гибких линий электропитания, которые соединяют с соответствующими концами линий электропитания, проложенными по ТИУ. Осуществляют и подсоединение газовых линий к ЭРД.

После этого совмещают положение подвижной системы ТИУ с ее положением при первичном размещении на нем ЭРД, после чего повторно включают ЭРД.

Все это делается для того, чтобы при повторном включении ЭРД воздействие электромагнитных помех, генерируемых ЭРД и токов, протекающих по кабелям питания ЭРД, было практически таким же, как и при предыдущем включении ЭРД при его расположении на подвижной системе. Дополнительные гибкие линии нужны для обеспечения питания ЭРД при его повторном включении, а также для того, чтобы при таком соединении ЭРД с концами линий электропитания, проложенных по подвижной системе ТИУ, не было бы силового воздействия дополнительных линий на подвижную систему ТИУ при повторном включении ЭРД.

Далее производят повторное включение ЭРД и снимают показание датчика боковых усилий F_изм2. Эта величина будет определяться добавкой в измеряемый сигнал F_П , вызванной наличием электромагнитных помех, генерируемых двигателем и протеканием токов по кабелям питания ЭРД, то есть F_изм2 =F_П. После этого определяют разность показаний датчика боковых усилий при первом и повторном включении ЭРД. Измеряемая величина боковой составляющей тяги двигателя F будет определяться разностью показаний датчика F_изм1 и F_изм2 определенных при первом и повторном включении ЭРД, то есть

F=F_изм1-F_изм2=(F_Д +F_П)-F_П=F_Д.

Таким образом, данный способ позволяет полностью учесть и исключить как воздействие электромагнитных помех, возникающих при работе двигателя, так и воздействие токов, протекающих по кабелям питания ЭРД, на результат измерения боковых составляющих вектора тяги ЭРД, то есть позволяет повысить точность измерения этих составляющих тяги.

Устройство для измерения боковой составляющей вектора тяги ЭРД (см. Фиг.1) включает в себя подвижную систему тягоизмерительного устройства (ТИУ), выполненную в виде горизонтально расположенного и подвешенного на упругом на кручение подвесе 1 подвижного коромысла 2. На конце подвижного коромысла 2 при первом включении размещен ЭРД 3. Для компенсации веса ЭРД 3 на втором конце подвижного коромысла может быть установлен противовес 4. ТИУ содержит также линии электропитания и газовые линии 5 ЭРД 3, подведенные к ТИУ, проложенные по подвижному коромыслу 2 ТИУ и имеющие гибкие участки 6 в месте перехода с подвижного коромысла 2 на неподвижную часть устройства 7, датчик бокового усилия 8. На Фиг.1 показано, что линии электропитания и газовые линии 5 стыкуются через узел стыковки 9 двигателя 3.

Устройство снабжено сменным кронштейном 10 (см. Фиг.2) для последующего размещения ЭРД при его повторном включении рядом с местом его первичного размещения на подвижном коромысле 2 при первом включении. При этом ЭРД 3 размещен на сменном кронштейне 10 таким образом, что его ось совпадает с осью ЭРД 3 при его размещении на подвижном коромысле 2, а к сменному кронштейну 10 подведены дополнительные гибкие линии электропитания 11 ЭРД 3, соединенные с ЭРД 3 через узел стыковки 9 и с соответствующими концами линий электропитания 5, проложенных по подвижному коромыслу 2 ТИУ.

Устройство может быть снабжено сменным переходным узлом для проводки дополнительных гибких линий электропитания 11 ЭРД 3.

Переходной узел может включать в себя две платы 12 и 13, одна из которых стыкуется со сменным кронштейном 10, а вторая с подвижным коромыслом 2, причем дополнительные гибкие линии электропитания 11 ЭРД 3 расположены между этими платами 12 и 13 в единой вертикальной плоскости с осью подвеса 1 подвижного коромысла 2, а дополнительные гибкие линии 11 каждой отдельной цепи электропитания ЭРД 3 объединены в парные связки 14.

При этом газовые линии 15 для подвода рабочего газа к ЭРД 3 при его повторном включении могут быть проведены отдельно от дополнительных гибких линий электропитания 11 (см. фиг.2), минуя подвижное коромысло 2, поскольку они в данном случае не оказывают силовые воздействия на подвижное коромысло ТИУ, связанные с протеканием токов по кабелям питания ЭРД и с возникновением электромагнитных помех от ЭРД. Это в целом положительно сказывается на работе устройства для измерения боковой составляющей вектора тяги ЭРД.

Устройство для измерения боковой составляющей вектора тяги электрореактивного двигателя (ЭРД) работает следующим образом (см. Фиг.1 и 2). На одном конце подвижной системы ТИУ, то есть на одном конце подвижного коромысла 2, размещают ЭРД 3. Затем обеспечивают прокладку линий электропитания и газовых линий 5 ЭРД 3 по подвижному коромыслу 2 с подведением к нему гибких частей этих линий 6. После этого запускают двигатель 3 и снимают показания F_изм1 датчика боковых усилий 8, после чего отключают ЭРД 3.

Далее снимают ЭРД 3 с подвижного коромысла 2 и устанавливают его на неподвижно закрепленный сменный кронштейн 10 рядом с предыдущим местом размещения ЭРД 3 на подвижном коромысле 2. Причем ЭРД 3 размещают на сменном кронштейне 10 таким образом, чтобы его ось совпадала с осью ЭРД 3 при его размещении на подвижном коромысле 2. Затем к сменному кронштейну 10 подводят дополнительные гибкие линии электропитания 11 и соединяют их с соответствующими концами линий электропитания, проложенными по подвижному коромыслу 2. Другие концы гибких линий электропитания 11 соединяют через узел стыковки 9 с ЭРД 3, после чего производят совмещение положения подвижного коромысла 2 с его положением при предыдущем размещении на нем ЭРД 3. Подсоединяют газовые линии 15 для подвода рабочего газа к ЭРД 3 (см. фиг.2). После этого производят повторное включение ЭРД 3 и снимают показания F_изм2 датчика боковых усилий 8. Затем определяют разность показаний датчика боковых 8 усилий при первом и повторном включении F=F_изм1-F_изм2 , которая и определяет величину боковой составляющей вектора тяги ЭРД.

В составе устройства целесообразно использовать сменный переходной узел для проводки дополнительных гибких линий электропитания 11 ЭРД 3. При этом переходной узел целесообразно выполнить включающим в себя две платы 12 и 13, одна из которых стыкуется со сменным кронштейном 10, а вторая с подвижным коромыслом 2. При этом дополнительные гибкие линии электропитания 11 ЭРД 3 расположены между этими платами 12 и 13 в единой вертикальной плоскости с осью подвеса 1 подвижного коромысла 2, причем дополнительные гибкие линии электропитания 11 каждой отдельной цепи электропитания ЭРД 3 объединены в парные связки 14.

Эти платы 12 и 13 позволяют разместить в единой с осью подвеса 1 вертикальной плоскости (друг над другом) все дополнительные гибкие линии электропитания 11 каждой отдельной цепи электропитания ЭРД 3, объединяя их в связки 14. При такой конструкции некоторые возможные вращательные перемещения подвижного коромысла 2 под воздействием крутящих моментов от боковых составляющих тяги ЭРД 3 или под воздействием других сил, описанных выше, не будут приводить к возникновению некоторых заметных усилий на подвижное коромысло 2 со стороны дополнительных гибких линий электропитания 11 при их соответствующей деформации и перемещении, поскольку перемещение конца подвижного коромысла 2, где установлен ЭРД 3, будет иметь направление, перпендикулярное к каждой дополнительной гибкой линии электропитания 11.

Перемещение же подвижного коромысла 2 под воздействием основной компоненты тяги ЭРД 3 может привести лишь к некоторому поступательному перемещению подвижного коромысла 2 вдоль своей оси. Но поскольку эти перемещения будут осуществляться в вертикальной плоскости, проходящей через ось подвеса 1, а дополнительные гибкие линии электропитания 11 расположены в единой вертикальной плоскости с осью подвеса 1 подвижного коромысла 2, то возможная деформации дополнительных гибких линий электропитания 11 не приведет к возникновению крутящих моментов на подвижное коромысло 2. Возможная деформации дополнительных гибких линий электропитания 11 может привести только к меньшему поступательному перемещению подвижного коромысла 2 вдоль своей оси, что никак не скажется на показаниях датчика боковых усилий 8.

Протекание токов в дополнительных гибких линиях электропитания 11 также не приведет в данной конструкции к возникновению крутящих моментов на подвижное коромысло 2, поскольку дополнительные гибкие линии электропитания 11 каждой отдельной цепи электропитания ЭРД 3 объединены в парные связки 14. При работе ЭРД 3 в каждой его цепи будут протекать определенные токи, которые могут иметь как постоянную, так и переменную составляющие.

При протекании токов наиболее заметным может быть силовое взаимодействие токов, протекающих по дополнительным гибким линиям электропитания 11, с одной стороны, с линиями электропитания, проложенные по подвижному коромыслу 2, с другой стороны, поскольку последние линии близко расположены к первым. Однако вследствие того, что дополнительные гибкие линии электропитания 11 расположены в единой вертикальной плоскости с осью подвеса 1 подвижного коромысла 2, а линии электропитания, находящиеся в составе линий 5, проложены вдоль подвижного коромысла (то есть по сути в той же плоскости), то их силовое взаимодействие при протекании токов также не приведет к возникновению крутящих моментов на подвижное коромысло 2.

Некоторое силовое взаимодействие дополнительных гибких линий электропитания 11 возможно с линиями электропитания, проложенными на неподвижной части устройства 7, хотя они могут быть проложены довольно далеко от дополнительных линий электропитания 11.

В этом случае, однако, силовое воздействие на каждую дополнительную гибкую линию электропитания 11, принадлежащую какой-либо одной цепи электропитания ЭРД 3, со стороны любой иной линии будет по абсолютной величине точно равно силовому воздействию на находящуюся рядом с ней в парной связке соседнюю дополнительную гибкую линию. Но поскольку направление тока в каждой дополнительной гибкой линии электропитания 11 будет прямо противоположно направлению тока в находящейся рядом с ней в парной связке соседней дополнительной гибкой линии, то суммарное силовое воздействие на парную связку этих линий будет равно нулю. Таким образом, при такой конструкции протекание токов по дополнительным гибким линиям электропитания 11 не приведет к силовому воздействию этих линий на подвижное коромысло 2, то есть не приведет к искажению показаний датчика боковых усилий 8 ТИУ.

Таким образом, предлагаемый комплекс технических решений позволяет существенно повысить точность измерения боковых составляющих вектора тяги различных электрореактивных двигателей за счет как исключения воздействия электромагнитных помех, возникающих при работе двигателей, так и силовое воздействие токов, протекающих по кабелям питания ЭРД, на результаты измерения боковых составляющих тяги этих двигателей. Проблему комплексного учета данных физических явлений, которые ранее достаточно сложно или неполноценно учитывались в процессе измерения боковых составляющих тяги, можно считать принципиально разрешенной. Следует также отметить, что заявляемые технические решения обеспечивают достаточно высокую технологичность эксперимента по определению величины боковых компонент тяги ЭРД и могут быть реализованы без сложных конструктивных доработок уже существующих в мировой практике ТИУ, что также чрезвычайно важно.

Литература

1. "Устройство по определению тяги и составляющих вектора тяги электрореактивного двигателя и способ испытаний". Патент РФ N 2202773, 7 G01L 5/00, G01M 15/00, 2003 г.

2. Esker D.W., Kroutil J.C., Checkley R.J. "Design and performence of radiation-cooled MPD arce thruster", AiAA Paper N 69-245.

3. "Способ измерения силы электрореактивного двигателя (варианты) и устройство для его осуществления". Патент РФ N 2204814, 7 G01L 5 / 00, G01M 15 / 00, 2001 г.

4. Хааг. "Динамический стенд для измерения тяги мощных электромагнитных реактивных двигателей", "Приборы для научных исследований", май 1991 г.