- •Выбор основных характеристик и проектного облика ракеты-носителя
- •Реферат
- •1 Сбор и обработка статистических данных по ракетам-носителям заданного класса
- •2 Разработка тактико-технических требований
- •3 Определение потребной характеристической скорости
- •4 Выбор топлива
- •5 Определение массы ракетных блоков и стартовой массы ракеты-носителя
- •6 Предварительная компоновка
- •6.1 Определение предварительных габаритов ракеты
- •6.2 Компоновка отсеков ракеты-носителя
- •8 Расчет масс элементов ракеты-носителя
- •Протокол расчета масс элементов конструкций ракеты-носителя Ракетный блок первой ступени: Исходные данные:
- •Результаты расчёта масс:
- •Ракетный блок второй ступени: Исходные данные:
- •Результаты расчёта масс:
- •Ракетный блок третьей ступени: Исходные данные:
- •Результаты расчёта масс:
- •Ракетный блок четвёртой ступени: Исходные данные:
- •Результаты расчёта масс:
- •9 Расчет центровочных характеристик и моментов инерции
- •10 Обоснование и выбор бортовых систем
- •10.1 Пневмогидравлическая система ракетного блока первой ступени
- •10.2 Системы крепления и разделения составных частей ракеты-носителя
- •11 Конструкция и функционирование ракеты
- •11.1 Конструкция ракеты-носителя
- •11.2 Функционирование ракеты-носителя в полёте
- •Заключение
2 Разработка тактико-технических требований
Разработка тактико-технических требований (ТТТ) к конкретной проектируемой ракете-носителю базируется на общих технических требованиях, предъявляемых к разрабатываемым ракетам-носителям.
Тактико-технические требования представлены в таблице.
Таблица
Тактико-технические требования
Наименование пунктов |
Обоснование |
1. Требования по назначению |
|
1.1. Тип ракеты – ракета-носитель |
Задание |
1.2. Назначение - запуск непилотируемого космического аппарата (КА) |
Задание |
1.3. Масса полезной нагрузки 30 т |
Задание |
1.4. Параметры орбиты: - высота в перицентре - 200 км; - высота в апоцентре - 200 км; - угол наклона орбиты – 51,6 град. |
Задание |
2. Требования к надежности |
|
2.1. Вероятность безотказной работы - не ниже 0,99 с доверительной вероятностью 0,9 |
Результаты расчетов по нормированию надежности |
3. Требования к эксплуатации, удобству технического обслуживания, ремонту и хранению |
|
3.1. Пуск ракеты-носителя производить с космодрома Байконур |
Решение Генерального конструктора |
3.2. Диапазон температур при пуске: от -40 до +40 С° |
Требования ОТТ в части эксплуатации |
3.3. Относительная влажность при пуске от 30 до 90 % |
Требования ОТТ в части эксплуатации |
3.4. Наибольшая скорость ветра при пуске не более 15 м/с |
Требования ОТТ в части эксплуатации |
3.5. Сборку ракеты проводить на технической позиции |
Требования ОТТ в части эксплуатации |
3.6. Сборку ракеты проводить в МИК в горизонтальном положении |
Опыт эксплуатации |
3.7. Обеспечить подход к блокам оборудования без расстыковки отсеков |
Требования ОТТ в части удобства техобслуживания |
|
|
Продолжение таблицы
Наименование пунктов |
Обоснование |
3.8. Допустима расстыковка блоков ракеты для замены крупногабаритных составных частей РН |
Требования ОТТ в части удобства технического обслуживания |
3.9. Время сборки РН и подготовки к вывозу из МИК - не более 10 суток |
Требования ОТТ в части хранения |
3.10. Хранение ракеты в собранном состоянии не более 30 суток |
Требования ОТТ в части хранения |
3.11. Заправку ракеты проводить перед стартом |
Криогенные компоненты топлива |
3.12. Время на приведение РН в готовность к запуску на стартовом комплексе. – не более 1 суток |
|
3.13. Относительная влажность при хранении: от 30 до 90 % |
Требования ОТТ в части хранения |
3.14. Хранение ракеты - по блокам в пыле-влагонепроницаемой укупорке |
Требования ОТТ в части хранения |
3.15. Длительное хранение ракеты осуществлять в специальном хранилище |
Требования ОТТ в части хранения |
3.16. Допустимо хранение ракеты в течение 10 лет |
Требования ОТТ в части хранения |
3.17. Диапазон температур при хранении: от +5 до +30 С° |
Требования ОТТ в части хранения |
3.18. Время хранения ракеты в заправленном состоянии не более 3 суток |
Криогенные компоненты топлива |
4. Требования к транспортабельности |
|
4.1. Транспортировка ракеты воздушным транспортом |
Габариты блоков РН больше габаритов вагона. |
4.2. Диапазон температур при транспортировке - от -40 до +40 С° |
Требования ОТТ в части транспортабельности |
4.3. Относительная влажность при транспортировке- от 30 до 90 % |
Требования ОТТ в части транспортабельности |
5. Требования к безопасности |
|
5.1. Обеспечить безопасность при изготовлении деталей, узлов РН и РН в целом |
Требования БЖД |
5.2. Обеспечить безопасность при транспортировке |
Требования ОТТ в части БЖД при транспортировке |
5.3. Обеспечить безопасность при сборке ракеты |
Требования БЖД |
5. 4. Обеспечить безопасность при заправке ракеты топливом |
Требования ОТТ в части БЖД |
Продолжение таблицы
Наименование пунктов |
Обоснование |
5.5. Обеспечить безопасность при различного рода проверках ракеты |
Требования ОТТ в части БЖД |
5.6. На ракетных блоках нижних ступеней не допускается использовать токсичные компоненты топлива |
Требования ОТТ в части экологии |
6.Требования к стандартизации и унификации |
|
Обеспечить взаимозаменяемость деталей, узлов и отсеков |
Обеспечение ремонтопригодности |
7. Требования к технологичности |
|
7.1. Для баков применять высокопрочные свариваемые алюминиевые сплавы |
Требования ОТТ в части технологичности |
8. Конструктивные требования |
|
8.1. Соединение ступеней - последовательное |
Решение Генерального конструктора. |
8.2. Длина ракеты - не более 111 м |
Результаты расчета (Вначале - по прототипам) |
8.3. Длина ракетного блока первой ступени не более 28 м |
Результаты расчета (Вначале - по прототипам) |
8.4. Диаметр ракетных блоков – 7,0 м |
Результаты расчета (Вначале - по прототипам) |
8.5. Предельный диаметр ракеты в собранном виде не более 7,0 м |
Габаритные ограничения МИК, оборудования, СК |
8.6. Обеспечить прочность ракеты при коэффициенте безопасности: - для баков 1,5; - для баллонов 2,0; - для сухих отсеков 1,2; - для ответственных силовых узлов 2,0 |
Требования ОТТ в части конструктивных требований по прочности |
8.7. Двигатели на жидком топливе |
Обеспечение точности выведения КА |
8.8. Топливо: первая ступень: окислитель - жидкий кислород; горючее – керосин РГ-1; вторая ступень: окислитель - жидкий кислород; горючее – жидкий водород; третья ступень: окислитель - жидкий кислород; горючее – жидкий водород. |
Опыт эксплуатации. Низкая стоимость. |
Окончание таблицы
Наименование пунктов |
Обоснование |
8.9. Баки РН должны быть герметичными. При проверке герметичности допустимо натекание не более Вт |
Требования нормативно-технической документации на герметичность баков |
8.10. Для негерметичных отсеков применять высокопрочные несвариваемые сплавы |
|
8.11. Для негерметичных отсеков допускается применение композиционных материалов |
Низкая удельная масса |
8.12. Негерметичные отсеки РН и стыки должны быть пыле влагонепроницаемы |
Требования ОТТ |
8.13. Использовать теплозащиту на днищах баков с криогенными компонентами топлива |
Предохранение от конденсации влаги в межбаковых и переходных отсеках |
8.14. Использовать теплозащитные покрытия на конусных поверхностях ГО и переходных отсеках РН |
Обеспечение теплового режима при полете РН |
9. Технико-экономические требования |
|
9.1. Стоимость затрат на разработку с учетом затрат на наземный комплекс |
2000000000 тыс. руб. |
9.2. Стоимость изготовления опытного образца, предназначенного для ЛКИ |
800000000 тыс. руб. |
9.3. Затраты на обеспечение пуска |
30000000 тыс. руб. |
9.4. Предполагаемые объёмы изготовления РН в серийном производстве - 1 изделие в год |
Результаты маркетинговых исследований по анализу рынка |
9.5. Предусмотреть изготовление ракеты на универсальном оборудовании |
Низкая стоимость |
9.6. Допустимо использование в производстве уникального оборудования |
Решение главного технолога |
10. Требования к составным частям РН |
|
10.1. Система наведения - активная, радиолокационная с использованием БЦВМ |
Малая масса. Расширенные возможности |
11. Требования к сырью, материалам и комплектующим |
|
Применять только материалы отечественного производства |
Независимость от иностранных производителей |