Бак окислителя.

Расчет бака окислителя первой ступени проводится аналогично предыдущему расчету.

Высоту днищ, а следовательно, и их объем, принимаем по предыдущему расчету.

Масса заправленного в бак окислителя равна:

m^запр= 122,22 113,57 + 122,22 2 +122,22 2 +122,22 2 = 14614,7 кг

Объем заправленного топлива равен

V^запр = m^запр / r_ок = 14614,7 / 1450 = 10,07 м³

Объем бака равен

V = V^запр / (1 - d) = 10,07 / (1 - 0,035) = 10,44 м³

Объем цилиндрической части бака равен

V_ц = V - 2 V_д = 10,44 - 2 0,395 = 9,65 м³

Длина цилиндрической части бака

L_ц = 3,793 м

2 Ступень. Массовые расходы окислителя и горючего равны

Бак горючего

Масса заправленного в бак горючего равна:

m^запр= 14,28 213,49 + 14,28 2 +14,28 2 +14,28 2 = 3135,2 кг

Объем заправленного топлива равен

V^запр = m^запр / r_ок = 3135,2 / 1000 = 3,135 м³

Объем бака равен

V = V^запр / (1 - d) = 3,135 / (1 - 0,035) = 3,248 м³

Объем цилиндрической части бака равен

V_ц = V - 2 V_д = 3,248 - 2 0,395 = 2,457 м³

Длина цилиндрической части бака

L_ц =0,965 м

Бак окислителя

Масса заправленного в бак окислителя равна:

m^запр= 20,56 213,49 + 20,56 2 +20,56 2 +20,56 2 = 4514,7 кг

Объем заправленного топлива равен

V^запр = m^запр / r_ок = 4514,7 / 1450 = 3,113 м³

Объем бака равен

V = V^запр / (1 - d) = 3,113 / (1 - 0,035) = 3,226 м³

Объем цилиндрической части бака равен

V_ц = V - 2 V_д = 3,226 - 2 0,395 = 2,434 м³

Длина цилиндрической части бака

L_ц = 0,956 м

Длину межбакового отсека прими равной 0,8 м.

Прикидочный расчет габаритов ду Расчет ду 1 ступени.

Рис. 4 Схема двигателя.

1.Определение диаметра выходной части сопла

D_a = D_kp (f_a)^1/2 = 0,199 (30,22)^1/2 = 1,095 м

где

2.Определение критического диаметра

где k₀ =

Диаметр камеры определятся зависимостью

D_к = 2D_кр = 2 0,199 = 0,398 м

3. В приближенных расчетах принимают

L_ц = D_к = 0,398 мL_г = 0,2 D_к = 0,2 0,398 = 0,079 м

4 Определение геометрических параметров

4.1Радиус кривизны контура сопла

R = 4,791м

где Q_a = 10^о - угол на срезе сопла

Q_m = 25^о- угол раскрытия сопла

a₁,a₂ - линейные участки сопла

принимаем a₁ = a₂ = 0.05 м

4.2 Длина сверхзвуковой части сопла равна

Lс= D_крsinq_m + a₁cosq_m + a₂cosq_a + R(sinq_m - sinq_a) = 0.199 sin 25 + 0.05 cos 25 ++ 0.05 cos 10 + 4,791 (sin 25 - sin 10) = 1,533 м

5. Длина входа в сопло определяется

L_вх = 0.5 (D_k² + 3 D_k D_kp - 4 D_kp²)^1/2 = 0.5(0.398² + 3 0.398 0.199 - 0.199²)^1/2 = 0.244 м

6. Длина двигателя равна

L_дв = L_г + L_ц +L_вх + L_с = 0,079 + 0,398 + 0,244 + 1,533 = 2,256 м

7. Длина двигательной установки от среза сопла до узла крепления

L_ду ³ 2L_с = 2 1,533 = 3,067 м

Расчет ду 2 ступени.

1. Определение диаметра выходной части сопла

D_a = D_kp (f_a)^1/2 = 0,084 (79,76)^1/2 = 0.753 м

где

2. Определение критического диаметра

где k₀ =

Диаметр камеры определятся зависимостью

D_к = 2D_кр = 2 0,084 = 0,168 м

3. В приближенных расчетах принимают

L_ц = D_к = 0,168 мL_г = 0,2 D_к = 0,2 0,168 = 0,033 м

4 Определение геометрических параметров

4.1 Радиус кривизны контура сопла

R =1.662 м

где Q_a = 10^о - угол на срезе сопла

Q_m = 35^о- угол раскрытия сопла

a₁,a₂ - линейные участки сопла

принимаем a₁ = a₂ = 0.05 м

4.2 Длина сверхзвуковой части сопла равна

Lс= D_крsinq_m + a₁cosq_m + a₂cosq_a + R(sinq_m - sinq_a) = 0.084 sin 35 + 0.05 cos 35+ + 0.05 cos 10 + 1.662 (sin 35 - sin 10) = 0.859 м

5. Длина входа в сопло определяется

L_вх = 0.5 (D_k² + 3 D_k D_kp - 4 D_kp²)^1/2 = 0.5(0.168² + 3 0.168 0.084 - 0.084²)^1/2 = 0.103 м

6. Длина двигателя равна

L_дв = L_г + L_ц +L_вх + L_с = 0,033 + 0,168 + 0,103 + 0.859 = 1.163 м

7. Длина двигательной установки от среза сопла до узла крепления

L_ду ³ 2L_с = 2 0,859 = 1.718 м