Предложен подход и разработана методика оценки влияния продольных вибраций космической ступени ракеты-носителя на работоспособность внутрибаковых устройств обеспечения сплошности компонентов топлива в системе питания маршевого жидкостного ракетного двигателя. Методика позволяет выявить режимы эксплуатации ступени, критичные по условию проникания газа наддува в тракты питания двигателя. Предложен количественный критерий оценки запасов работоспособности внутрибаковых устройств обеспечения сплошности компонентов топлива.

Теоретически и экспериментально показана возможность развития колебаний жидкости со сложными (продольно-поперечными) формами свободной поверхности в горизонтально расположенной цилиндрической емкости. Определено, что эти колебательные движения жидкости во множестве собственных колебаний динамической системы конструкция бака - жидкость не являются доминирующими и в некоторых случаях могут быть экспериментально реализованы как следствие резонансного взаимодействия доминирующих и недоминирующих тонов колебаний, развиваемого при внешнем гармоническом воздействии на частотах недоминирующих тонов.

Представлена методика теоретического определения характеристик собственных колебаний космических ступеней жидкостных РН со сложной пространственной конфигурацией топливных отсеков, основанная на численном моделировании свободных пространственных колебаний системы конструкция - жидкость с помощью метода конечных элементов с использованием средств компьютерного проектирования и анализа механических конструкций - CAD/CAE систем.

С целью анализа влияния динамических характеристик верхней (третьей) ступени жидкостной ракеты-носителя (РН) на параметры продольных колебаний полезного груза, выводимого на рабочую орбиту, проведено математическое моделирование динамики линейной системы "ЖРДУ первой ступени - корпус трехступенчатой РН". Показано, что сближение частоты собственных колебаний верхней ступени РН с доминирующими частотами колебаний конструкции РН приводит к существенному повышению коэффициентов форм колебаний конструкции РН в месте установки космического аппарата и незначительному изменению запасов продольной устойчивости РН.