- •Пермь 2012
- •Глава I. Определение геометрических параметров ла 8
- •Глава 2. Динамический анализ ла 16
- •Глава 3. Расчет основных узлов летательного аппарата 18
- •Введение
- •Исходные данные
- •Основные используемые формулы
- •Глава I. Определение геометрических параметров ла
- •1.1 Определение параметров и масс элементов блока I ступени
- •1.2 Определение длины гч и по
- •1.3 Характеристики жрд I ступени
- •Глава 2. Динамический анализ ла
- •Глава 3. Расчет основных узлов летательного аппарата
- •3.1 Расчёт бака окислителя блока 1-й ступени
- •3.2 Расчёт шпангоута подкрепления
- •3.3 Расчёт переходной фермы
- •3.4 Расчет болтового соединения
- •3.5 Расчёт смесительной головки жрд первой ступени
- •3.5.1 Расчёт форсуночного блока
- •3.5.2 Расчёт огневой стенки на срез по контуру
- •3.5.3 Расчёт наружного днища
- •3.6 Расчёт передаточной функции по тангажу
- •Заключение
- •Список литературы
Исходные данные
Таблица 1
№ |
Параметр |
Размерность |
Величина |
Примечание |
1 |
Диаметр миделя, |
м |
1,5 |
пост. |
2 |
Давление в камере сгорания, |
МПа |
6 |
мин. допустимое |
3 |
Осевая перегрузка, |
ед |
2,2 |
пост. |
4 |
Время работы I ступени, |
с |
120 |
пост. |
5 |
Материал корпуса |
|
Дюралюминий |
|
6 |
Марка топлива |
|
Кислород-водород |
|
7 |
Коэффициент заполнения, |
% |
98 |
варьируется |
8 |
Секундный расход, |
кг/с |
87 |
пост. |
9 |
Полезная нагрузка, |
кг |
2400 |
пост. |
Дополнительные данные
Таблица 2
№ |
Параметр |
Размерность |
Величина |
Примечание |
1 |
Масса приборного отсека, |
кг |
90 |
пост. |
2 |
Масса головной части, |
кг |
450 |
пост. |
3 |
Плотность приборного отсека, |
кг/м3 |
230 |
пост. |
4 |
Плотность головной части, |
кг/м3 |
780 |
пост. |
5 |
Головную часть принять конусную |
|
|
|
Основные используемые формулы
Необходимая масса топлива для работы двигателя:
(1)
Массы компонентов топлива находится из следующих формул:
(2)
Здесь – действительное соотношение компонентов топлива [1, стр.13]
Объём топливных баков:
(3)
днища баков эллиптической формы с соотношением полуосей 1/2 , объём баков можно выразить формулой:
(4)
Из формулы (4)
(5)
Полная длина бака
(6)
Ориентировочно массу баков можно посчитать по формуле:
(7)
где:
– плотность материала стенки бака.
Тяга двигателя:
(8)
(9)
Из формулы:
[1, стр. 202]
где:
Отсюда получим длину камеры сгорания:
(10)
Примерную массу двигателя с коническим соплом можно найти по формуле:
(11)
Мощность ТНА:
(12)
где:
Из расчета бака окислителя:
Максимальное значение напряжений сжатия
(13)
где:
– радиус обечайки
– толщина оболочки
Напряжения сжатия должны компенсироваться давлением наддува, то есть
(14)
.
Отсюда
(15)
Сила, действующая на днище бака:
(16)