![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
aviator9298-Доктор скажите мне, только честно, моя болезнь неизлечима?
-Ну я бы так не говорил, но если мне всё-таки удастся вас вылечить, то я получу нобелевскую премию по медицине.
Имеется ёмкость из которой жидкость поступает в систему по мере надобности, на ёмкости установлен датчик уровня и имеется насос который должен этот самый уровень удерживать закачивая жидкость из большого резервуара.
В общем всё на первый взгляд просто, но есть несколько особенностей.
1. Расход жидкости из ёмкости может меняться от нуля до максимального и меняется очень быстро, в течение десятков миллисекунд. Т.е. система управления должна на это реагировать очень быстро.
2. В ёмкости возникают механические колебания жидкости, которые приводят к тому, что в режиме нулевого расхода, уровень жидкости устанавливается на максимальном уровне, а то и поболее.
Зафильтровать эти колебания невозможно, так как они низкочастотные и фильтр тупо срезает полосу пропускания системы управления и соответственно снижает её быстродействие ниже допустимого.
На brainstorm было высказано множество идей: от изменить геометрию ёмкости, а её и так механики запихнули куда смогли, и любое изменение привело бы к значительным переделкам всей машины, и до построения очень навороченной системы управления, математической моделью волновых колебаний жидкости в этой самой ёмкости. (Не, ну, что тут такого, ну подумаешь, и проблему решишь и ещё нобелевскую премию заработаешь, только учти, что на вручение премии тебе ехать ни как не получиться, работы много).
На такое предложение, я сказал, что нобелевская премия подождёт, а ленинскую за решение подобной задачи уже получил Яков Ейнович Азенберг, а поэтому просто разделяем ёмкость лёгкими перегородками (можно крестовиной), для гашения волны, повышения частоты и уменьшения амплитуды.
Ну или как там у Высоцкого: "Значит нужные книги ты в детстве читал."
Из воспоминаний Я.Е. Айзенберга [2].
ПРОБЛЕМА УСТОЙЧИВОСТИ
...Речь идет о хорошо известном с того самого времени эффекте влияния
колебаний свободной поверхности жидкого наполнения, т.е. попросту говоря
топлива в баках ракеты в полете.
В принципе есть аналогия, когда хозяйка несет полные ведра с водой на
коромысле. Чтобы предохранить воду от расплескивания, она подбирает ритм
ходьбы (борьба с первым тоном колебаний) и кладет сверху деревянные кружки,
чтобы ограничить подвижность свободной поверхности жидкости (борьба со
вторым тоном колебаний). Это, конечно, очень грубая аналогия, вторым тоном
колебаний жидкости для ракет можно пренебречь, а вот с первым дело обстоит
хуже. Ведь в баках находятся десятки тонн жидкости, свободная поверхность из-за
расхода топлива в полете образуется, а темп движения задается параметрами
двигателя и геометрией ракеты, воздействовать на него практически невозможно.
Такие колебания могут приобрести значительную амплитуду, и их влияние на
движение ракеты может оказаться настолько значительным, что приведет к потере
устойчивости этого движения.
Однако нужно было быстро найти выход, а, как я уже писал, это было
принципиально невозможно сделать выбором параметров системы управления.
Единственный вариант состоял в том, чтобы изменить характер колебаний
свободной поверхности в одном из баков, т.е. внести в его конструкцию
изменения. ... Переделка, как мы быстро поняли, могла быть
достаточно простой – нужно только установить по центру вдоль всего бака
крестообразную перегородку, и параметры колебаний свободных поверхностей
(теперь уже четырех в баке) радикально изменятся.
После этого все проблемы
обеспечения устойчивости движения ракеты были решены, и при последующих
пусках она летала «как по ниточке».
-Ну я бы так не говорил, но если мне всё-таки удастся вас вылечить, то я получу нобелевскую премию по медицине.
Имеется ёмкость из которой жидкость поступает в систему по мере надобности, на ёмкости установлен датчик уровня и имеется насос который должен этот самый уровень удерживать закачивая жидкость из большого резервуара.
В общем всё на первый взгляд просто, но есть несколько особенностей.
1. Расход жидкости из ёмкости может меняться от нуля до максимального и меняется очень быстро, в течение десятков миллисекунд. Т.е. система управления должна на это реагировать очень быстро.
2. В ёмкости возникают механические колебания жидкости, которые приводят к тому, что в режиме нулевого расхода, уровень жидкости устанавливается на максимальном уровне, а то и поболее.
Зафильтровать эти колебания невозможно, так как они низкочастотные и фильтр тупо срезает полосу пропускания системы управления и соответственно снижает её быстродействие ниже допустимого.
На brainstorm было высказано множество идей: от изменить геометрию ёмкости, а её и так механики запихнули куда смогли, и любое изменение привело бы к значительным переделкам всей машины, и до построения очень навороченной системы управления, математической моделью волновых колебаний жидкости в этой самой ёмкости. (Не, ну, что тут такого, ну подумаешь, и проблему решишь и ещё нобелевскую премию заработаешь, только учти, что на вручение премии тебе ехать ни как не получиться, работы много).
На такое предложение, я сказал, что нобелевская премия подождёт, а ленинскую за решение подобной задачи уже получил Яков Ейнович Азенберг, а поэтому просто разделяем ёмкость лёгкими перегородками (можно крестовиной), для гашения волны, повышения частоты и уменьшения амплитуды.
Ну или как там у Высоцкого: "Значит нужные книги ты в детстве читал."
Из воспоминаний Я.Е. Айзенберга [2].
ПРОБЛЕМА УСТОЙЧИВОСТИ
...Речь идет о хорошо известном с того самого времени эффекте влияния
колебаний свободной поверхности жидкого наполнения, т.е. попросту говоря
топлива в баках ракеты в полете.
В принципе есть аналогия, когда хозяйка несет полные ведра с водой на
коромысле. Чтобы предохранить воду от расплескивания, она подбирает ритм
ходьбы (борьба с первым тоном колебаний) и кладет сверху деревянные кружки,
чтобы ограничить подвижность свободной поверхности жидкости (борьба со
вторым тоном колебаний). Это, конечно, очень грубая аналогия, вторым тоном
колебаний жидкости для ракет можно пренебречь, а вот с первым дело обстоит
хуже. Ведь в баках находятся десятки тонн жидкости, свободная поверхность из-за
расхода топлива в полете образуется, а темп движения задается параметрами
двигателя и геометрией ракеты, воздействовать на него практически невозможно.
Такие колебания могут приобрести значительную амплитуду, и их влияние на
движение ракеты может оказаться настолько значительным, что приведет к потере
устойчивости этого движения.
Однако нужно было быстро найти выход, а, как я уже писал, это было
принципиально невозможно сделать выбором параметров системы управления.
Единственный вариант состоял в том, чтобы изменить характер колебаний
свободной поверхности в одном из баков, т.е. внести в его конструкцию
изменения. ... Переделка, как мы быстро поняли, могла быть
достаточно простой – нужно только установить по центру вдоль всего бака
крестообразную перегородку, и параметры колебаний свободных поверхностей
(теперь уже четырех в баке) радикально изменятся.
После этого все проблемы
обеспечения устойчивости движения ракеты были решены, и при последующих
пусках она летала «как по ниточке».
