- •2013 Г.
- •Содержание
- •Введение
- •Основные технические характеристики комплекса
- •Строительная механика конструкции туа ркн «Ангара 1,2»
- •Разработка конструктивной схемы
- •Разработка расчетной модели
- •Данные по расчетным схемам
- •Данные по сечениям
- •Расчет ветровых нагрузок
- •Первый расчетный случай
- •Второй расчетный случай
- •Третий расчетный случай
- •Проектный расчет теплопроизводительности системы термостатирования
- •Проектный расчет холодопроизводительности системы термостатирования
- •Расчет изменения температуры воздуха по длине контура
- •Механика жидкости(газа) в системе термостатирования воздуха.
- •Список используемой литературы
Введение
В данной работе рассмотрен вариант стартового ракетного комплекса для ракетоносителя легкого класса «Ангара 1.2» с универсальным разгонным модулем «Байкал» в качестве первой ступени и УРМ – 2 в качестве второй ступени. Принимается, что стартовый комплекс находится на Байконуре (Казахстан) и выполнен на основе СК для ракетоносителя легкого класса «Космос-3М».
Подъемно-установочное устройство (ПУУ) представляет собой лафетный установщик стационарного типа. Транспортно-установочная тележка (ТУТ) с ракетой крепится к подъемно-установочному устройству и поднимается в вертикальное положение.
Воздушная система термостатирования головного блока с космическим аппаратом внутри располагается на ТУТ. Обеспечение температурных режимов совершается на протяжении всей подготовки ракеты к старту: от МИК подъема ТУТ с ПУУ в требуемое вертикальное положение. Для осуществления подобного режима термостатирования используются две СОТР – мобильная при движении на стартовую позицию и стационарная на ПУ, позволяющая осуществлять термостатирования сразу после стыковки ТУТ с ПУУ. При движении на стартовый комплекс на КГЧ одевается термоизоляционный кожух, позволяющий уменьшить мощность мобильной СОТР.
Основные технические характеристики комплекса
Семейство ракет-носителей «Ангара»
«Ангара»- семейство разрабатываемых ракет-носителей модульного типа, включающее в себя носители четырёх классов - от лёгкого до тяжёлого - в диапазоне грузоподъемностей от 1,5 («Ангара 1.1») до 35 («Ангара А7») тонн на низкой околоземной орбите (при старте с космодрома «Плесецк»).
Версия
Ангара 1.1
Ангара 1.2
Ангара А3
Ангара А3/КВРБ
Ангара А5
Ангара А5/КВРБ
Ангара А7
Первая ступень
1xУРМ, РД-191
1xУРМ, РД-191
3xУРМ, РД-191
3xУРМ, РД-191
5xУРМ, РД-191
5xУРМ, РД-191
7xУРМ, РД-191
Вторая ступень
Бриз-КМ (Бриз-КС)
УРМ-2, РД-0124
УРМ-2, РД-0124
УРМ-2, РД-0124
УРМ-2, РД-0124
УРМ-2, РД-0124
Разгонный блок
--
--
Бриз-М
КВСК
Бриз-М
КВТК
КВТК-А7
Тяга
(на уровне земли)
196 т
196 т
588 т
588 т
980 т
980 т
1372 т
Стартовая масса
149 т
171 т
481 т
481 т
773 т
790 т
1133 т
Высота (макс.)
34,9 м
41,5 м
45,8 м
55,4 м
64 м
Полезная нагрузка (орбита 200 км)
2 т
3,7 т
14,6 т
14,6 т
24,5 т
24,5 т
35,0 т
Полезная нагрузка (ГПО)
--
--
2,4 т
3,6 т
5,4 т
6,6 т
12,5 т
Полезная нагрузка (ГСО)
--
--
1,0 т
2,0 т
2,8 т
4 т
7,6 т
Головным разработчиком и производителем РН семейства «Ангара» является Государственный космический научно-производственный центр имени М. В. Хруничева.
Различные варианты «Ангары» реализуются с помощью различного числа универсальных ракетных модулей (УРМ-1 - для первой ступени, УРМ-2 - для второй и третьей) - один модуль для носителей лёгкого класса («Ангара 1.1» и 1.2), три - для носителя среднего класса («Ангара А3») и пять - для носителя тяжёлого класса («Ангара А5»).
Универсальный ракетный модуль «Байкал»
Многоразовый ускоритель «Байкал» является беспилотным летательным аппаратом, универсальной ракетной ступенью и может использоваться как в составе РН семейства «Ангара» легкого, среднего и тяжелого классов, так и в составе других ракетных комплексов.
Характеристики многоразового ускорителя «Байкал» c РН легкого класса
Значение
Состав
Универсальный ракетный модуль I ступени РН “Ангара” (УРМ-1), дооснащенный крылом, оперением, шасси, ДУ для возвратного полета, ракетными двигателями ориентации
Сухая масса
17,8 т
Начальная масса
130,4 т
Масса при посадке, т
18
Длина, м
28,5
Высота, м
8,5
Размах поворотного крыла, м
17,1
Радиус возвращаемого полета, км
410
Крейсерская скорость полета, км/ч
490
Тип и тяга (зем./пуст.) ракетного двигателя
ЖРД РД-191М (1 шт.), 196 тс / 212.6 тс
Допустимое количество полетных использований
10 (с доведением до 25)
Тип и тяга двигателя для возвратного полета
ТРД, максимальная тяга 5 тс
Число Маха при разделении со II ст.
5,64
Крейсерский режим возвратного полета
Дальность, км
384
Скорость, км/ч
490
Посадочная скорость, км/ч
280
Пробег при посадке, м
1200
Он оснащён уникальной автоматической системой управления, обеспечивающей сопровождение полета на всех этапах с момента старта в составе РН до посадки на аэродром, входящем в состав космодрома Плесецк.
Первый вариант такой системы управления был отработан на орбитальном корабле «Буран». Несмотря на высокую скорость входа аппарата в атмосферу, отсутствует традиционное теплозащитное покрытие, что существенно снижает затраты на его эксплуатацию. Имеет минимальную стоимость изготовления и эксплуатации.
В зависимости от класса ракеты-носителя Ангара используется разное число многоразовых ускорителей.
Строительная механика конструкции туа ркн «Ангара 1,2»
Разработка конструктивной схемы
Транспортно - установочный агрегат (ТУА) для ракетоносителя «Ангара» является передвижным установщиком лафетного типа с горизонтальным транспортированием изделия от монтажно-испытательного корпуса к стартовому комплексу.
Верхняя опора предназначена для закрепления на ней верхней части РКН при транспортировании и установке РКН на пусковое устройство. Опора состоит из ложемента, установленного на раме с возможностью его перемещения в боковом направлении при установке РКН на пусковое устройство и колодок, которые рычагами прижимают РКН к ложементу.
Нижняя опора предназначена для закрепления на ней нижней части РКН при транспортировании и установке ее на пусковое устройство.
Тарированная опора предназначена для создания статического подпора РКН при ее транспортировании. Опора представляет собой ложемент, перемещающийся в вертикальном направлении. Ее крепление к стреле должно быть статически определимым.
Подъемно-установочное устройство (ПУУ) состоит из рамы, крыши, стрелы, нижней каретки, гидродомкрата, закладных элементов, верхней каретки, гидрооборудования, электрооборудования. ПУУ смонтировано в стартовом сооружении.
Верхняя каретка предназначена для опускания (подъема) гидроцилиндром РКН при вертикальном её положении.
Нижняя каретка служит для центрирования РКН относительно оси пускового устройства, осуществляет движение ТУТ с РКН от стрелы (к стреле), поперек стрелы и поворот ТУТ с РКН.
Для стыковки рамы ТУТ со стрелой ПУУ на верхней каретке имеется крюк, в зев которого входит ось кронштейна ТУТ, а на нижней каретке имеются пазы, в которые входят цапфы транспортно-установочной тележки.
Подъем в вертикальное положение производится с помощью шарнирно закрепленных гидродомкратов.
Разработка расчетной модели
Основными целями статических расчетов агрегата являются обеспечение прочности и жесткости конструкций, обеспечение общей устойчивости агрегата при любом сочетании эксплуатационных нагрузок.
Для проведения статического расчета в выбранном для этого программном комплексе Sadas необходимо составить упрощенную расчетную схему и типоразмеры сечений.
При разработке расчетной схемы агрегата определяющими факторами являются:
Действующие на агрегат нагрузки
Особенности силовой и кинематической схем агрегата
Особенности используемого для расчета программного комплекса