Иллюстр. материалы Введ. в АКТ

Иллюстрационные материалы

к лекционному курсу «Введение в аэрокосмическую технику»

Основные параметры небесных тел Солнечной системы

Таблица 1

Параметр	Небесное тело
	Солнце	Меркурий	Венера	Земля	Марс	Юпитер	Сатурн	Уран	Нептун	Плутон	Луна
Расстояние до Солнца, млн.км	-	57,9	108	149,5	228	778	1426	2869	4495	5899	От Земли 0,384
Период обращения вокруг Солнца, земн.год	-	0,23	0,615	1	1,89	11,9	29,5	84	165	248	-
Масса, кг	2,0·1030	3,17·1023	4,87·1024	5,98·1024	6,6·1023	1,9·1027	5,69·1026	8,7·1025	1,03·1026	5,4·1024	7,34·1022
Радиус, тыс. км	695	2,42	6,2	6,37	3,4	71,4	60,4	23,8	22,3	7,2	1,738
Плотность, т/м2	1,41	5,6	5,11	5,42	3,95	1,34	0,71	1,48	2,06	-	3,3
Период вращения относительно собственной оси	25 сут. 9 час.	59 сут.	225 сут.	24 ч.	24 ч.	9 ч. 55 м.	10 ч 14 м	10 ч 8 м	16 ч 40 м	-	27 ч 8 м
Ускорение силы тяжести ед. земного ускорения	28	0,385	0,895	1,0	0,38	2,92	1,33	0,96	1,0	0,49	0,165
Параболическая скорость, км/с	618	4,3	10,4	11,2	5,1	60,9	36,8	22,2	24,8	3,11	2,37
Сфера действия, мл. км	3·107	0,136	0,621	0,93	0,631	50,5	57,6	54,3	87,6	44,2	0,066

Состав атмосферы Земли

(% по объему)

Таблица 2

aзот (N2)………………………………………….. 78,08

кислород (О2)……………………………………... 20,95

аргон (Аг)…………………………………………. 0,93

углекислый газ (СО2 )………………………………0,03

водород (Н2), гелий (Не), ксенон (Хе) и др………ост.

Баллистические ракеты

По числу ступеней

Одноступенчатые

Многоступенчатые

По типу двигательной установки

с ЖРД

с РДТТ

По расположению ступеней

с последовательным расположением РБ и их поперечным разделением (схема «тандем»)

с параллельным расположением РБ (схема «пакет») и продольным разделением ступеней

с параллельно – последовательным расположением РБ (комбинированная схема)

по типу органов управления

с рулевыми двигателями

с поворотными камерами основных двигателей

с устройствами, отклоняющими струю газов

со смешанными органами управления

с газодинамическими рулями

по типу системы управления (СУ)

по типу старта

со стационарным

из шахт

из стационарных пусковых установок (ПУ)

с подвижным

с железнодорожных подвижных стартов

с самолета

с полевых подвижных стартов

с надводных кораблей

с подводных лодок

с автономной СУ

комбинированная

по типу боевой части (БЧ)

разделяющаяся

моноблочная

Рис. 6. Классификация баллистических ракет

Ракеты - носители

Разработанные на основе баллистических ракет

Специально создаваемые ракеты - носители

С возвращаемым орбитальным кораблем или ступенью

Российские и советские

Иностранные

Российские и советские

Иностранные

Российские и советские

Иностранные

«Восток»

«Atlas»

«Протон»

«Saturn-1»

«Энергия - Буран»

«Space - Shuttle»

«Восход»

«Atlas-Agena»

Н-1

«Saturn-5»

«Союз»

«Молния»

«Циклон»

«Днепр»

«Рокот»

«Старт»

«Atlas-Centaur»

«Titan»

«Titan-3»

«Delta-4»

«Зенит»

«Энергия»

«Ангара»

«Русь-М»

«Europe»

«Ariane-4»

«Ariane-5»

«GSL-5»

«Saturn-1»

«CZ-2E»

«H-2A»

«Aries-1»

«Aries-5»

Рис. 7. Основные Советские, Российские и иностранные ракеты-носители

Рис. 8.

Рис. 9.

Рис. 8. Принципиальные схемы ракет-носителей:

а – схема с последовательным расположением ступеней: I – первая ступень; II – вторая ступень; III – третья ступень; 1 – ракетные двигатели, 2 – полезный груз, 3 – головной обтекатель, 4 – отсек аппаратуры управления, 5 – силовые узлы и связи ступеней, 6 – корпус ракеты; б – пакетная схема: I – первая ступень (подвесные боковые стартовые блоки), II – ступень (центральный блок), III – третья ступень; 1 – ракетные двигатели, 2 – полезный груз, 3 – головной обтекатель, 4 – отсек аппаратуры управления, 5 – силовые узлы связи ступеней.

Рис. 9. Схема головной части ракеты-носителя:

1 – оболочка, силовой набор (шпангоуты и стрингеры), 3 – стык секции обтекателя, 4 – последняя ступень ракеты – носителя, 5 – полезный груз, 6 – положение секции обтекателя при разделении

Рис. 10. Схема запуска многоступенчатой ракеты пакетного типа (« РН Союз»)

1 – отделение боковых блоков первой ступени, 2 – отделение головного обтекателя, 3 – отделение второй ступени, 4 – отделение полезного груза от третьей ступени.

Рис. 11. Разгонный блок в составе ракеты - носителя

Рис. 12 Траектория многоступенчатой ракеты-носителя. О – точка старта; ОА – вертикальный (стартовый) участок полета; ОГ – активный участок траектории; АГ – участок выведения; Г – конечная точка активного участка, начало свободного полета

Рис. 13. Схема полета баллистической ракеты.

1 – активный участок, 2 – баллистический участок, 3 – участок спуска

Рис. 14. Связанная система координат

Рис. 15. Земная система координат

Рис. 18. Система ЖРД с вытеснительной подачей:

1 – Камера двигателя; 2 – Бак окислителя; 3 – бак горючего; 4 – Баллон с газом; 5 – Узлы автоматики; 6- Газовый редуктор давления

Рис. 19. Схема ЖРД с турбонасосной системой подачи:

1 – Камера двигателя; 2 – Узлы автоматики; 3 – Система подачи (ТНА); 4 – Баки компонентов топлива; 5 - Газогенератор

ГОРЮЧЕЕ

ОКИСЛИТЕЛЬ

Насос Окислителя

Насос Горючего

Турбина

Газогенератор

Газовод

Камера двигателя

Рис. 20. Схема двигательной установки ЖРД с насосной системой подачи с дожиганием генераторного газа

Рис. 21. Камера ЖРД. 1 – наружное днище; 2 – среднее днище; 3 – форсунки; нижнее (огневое) днище; 5 – критическое сечение; 6 – наружная оболочка; 7 – внутренняя стенка; 8 – коллектор; 9 – расширяющаяся (сверхзвуковая) часть сопла; 10 – сужающаяся (дозвуковая) часть сопла; 11 – камера сгорания.

Рис. 22. Смесительная головка ЖРД, работающего по открытой схеме (без дожигания):

1 – двухкомпонентная центробежная форсунка; 2 – нижнее (огневое) днище; 3 – силовое соединительное кольцо; 4 – однокомпонентная центробежная форсунка; 5 – среднее днище; 6 – верхнее днище; 7 – верхний патрубок.

Рис. 23. Жидкостные форсунки:

1 – струйная однокомпонентная форсунка; 2 – однокомпонентная центробежная форсунка; 3 - однокомпонентная центробежная форсунка с заглушкой; 4 – двухкомпонентная центробежная форсунка; 5 - однокомпонентная центробежная форсунка со шнековым завихрителем.

Рис. 24. Газожидкостные форсунки.

Рис. 25. Сотовое расположение форсунок:

1 – Струйно – центробежная форсунка; 2, 3 – центробежные форсунки

Рис. 26. Расположение форсунок по концентрическим окружностям:

1 – двухкомпонентная форсунка; 2 – однокомпонентная форсунка

Рис. 27. Шахматное расположение форсунок с переходом на окружность:

1 – форсунка окислителя; 2 – форсунка горючего.

Рис. 28. Компоновка ТНА с центральным расположением турбины

Рис. 29. Компоновка ТНА с консольным расположением турбины

Рис. 30. Центробежное колесо ТНА ЖРД

Рис. 31. Газовая турбина.

СПИСОК

РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература:

1. Краев, М.В. Двигатели летательных аппаратов: учеб. пособие / М.В. Краев, В.М. Краев; Сиб. гос. аэрокосм, ун-т, -Красноярск, 2009. -152 с.

2. Евтифьев, М.Д. Стартовые устройства летательных аппаратов: учеб.пособие / М.Д. Евтифьев; Сиб. гос. аэрокосм, ун-т, -Красноярск, 2008. -328 с.

3. Филатов, В.В. Современные отечественные ракеты-носители. Ракетно-космическая техника: учеб. пособие / В.В. Филатов, М.Д. Евтифьев, Л.Н. Лебедева и др.; Сиб. гос. аэрокосм, ун-т, -Красноярск, 2005.

4. Феоктистов, К.П. Космическая техника: учеб. пособие / К.П. Феоктистов: Моск. гос. техн. ун-т. - М, 1997. -172 с.

5. Добровольский, М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Основы конструи-рования: Учебник для вузов.-2-е изд., перераб. и доп. / Под ред. Д.А.Ягодникова; Моск. гос. техн. ун-т., - М 2006.-424 с.

6. Гахун, Г.Г. Конструкция и проектирование жидкостных ракетных двигателей: Учебник / Г.Г. Гахун, В.И. Баулин, В.А. Володин и др. - М. : Машиностроение, 1989.-424 с.

Дополнительная литература:

1. Тестоедов, Н.А. Сибирская дорога в космос / Под ред. Н.А.Тестоедова; -Красноярск: Платина плюс, 2009. -128 с.

2. Гупалов, В.К. Щит и меч Родины / Под ред. В.К. Гупалова; -Красноярск: РИО-пресс, 2002. -508 с.

3. Беляков, Г.П. Аэрокосмический вуз Сибири / Под ред. Г.П. Белякова; Сиб. гос. аэрокосм, ун-т, -Красноярск, 2000. -264 с.

4. Смирнов-Васильев, К.Г. Сорок космических лет / Под ред. К.Г. Смирнова-Васильева; -Красноярск: Научно-произв. объед. прикл. механики, 2000.-309 с. -

5. Присняков, В.Ф. Двигатели летательных аппаратов. Введение в специальность: учеб. пособие / В.Ф. Присняков; -Киев: Вища школа, 1985. - 144 с.

Периодические издания:

1. Вестник «Авиация и космонавтика», М.: ЗАО «Издательский дом им. С. Скрынникова».

2. Новости космонавтики, М., Изд. дом «Новости космоса».

3. Полет, М.: ООО «Машиностроение-Полет».

4. Российский космос, М, Федеральное космическое агентство.

2