Аналіз і розрахунок динамічних характеристик конструктивних елементів ракетного двигуна
Реферат
ракета конструкція тяга
Об'єктом вивчення даної роботи є динамічні характеристики ЛА. Мета роботи - визначення основних параметрів ракети, визначення її коливань і перевірка на міцність ферми перехідного відсіку. У даній роботі використані різні методи розрахунку рухової установки - метод послідовних наближень, для визначення коливань - програма «Коливання. Програма », розроблена на кафедрі РКТ і ЕУ, для розрахунку ферми використовується метод послідовних наближень. У першій частині розраховуються основні геометричні і масові параметри ЛА: довжини і маси 1-й і 2-й ступені, головної частини, приладового відсіку, баків пального й окислювача. Також визначається маса окислювача і пального. Результатом розрахунку цих параметрів є визначення тяги і питомого імпульсу. У другій частині розрахунків визначаються ізгібние, поздовжні і крутильні коливання ЛА, за допомогою програми «Коливання. Програма », розробленої на кафедрі РКТ і ЕУ. За результатами розрахунку будуються графіки вигинистих, поздовжніх і крутильних коливань (стор. 15-16). У третій частині розраховується ферма перехідного відсіку, яка з'єднує першу і другу сходинки. Для визначення напружень в конструкції стрижневий ферми, так само проводимо розрахунок на зминання і розкриття стику, перевірку проведемо по 4 теорії міцності.
Введення
ракета конструкція тяга
Дослідження динамічних характеристик ЛА є однією зі складових частин освітнього процесу, спрямованого на освоєння методів, розрахункових схем і алгоритмів, що дозволяють виявити найбільш навантажені елементи конструкції. Теоретичні моделі базуються на припущеннях розподілених мас.
Даний проект був розроблений в рамках розрахункової роботи з курсу Динаміка і міцність РД. Умова: спроектувати літальний апарат для ракетного двигуна за вихідними даними. У проекті реалізується динамічний розрахунок літального апарату (ракети), з урахуванням вигинистих, крутильних і поздовжніх коливань, що виникають в процесі польоту ракети.
Для розрахунку використовується програма «Коливання. Програма ». Також в даному проекті визначаються геометричні параметри ступенів (I, II) та основні характеристики рідинного ракетного двигуна із заданими параметрами, розрахунок перехідного відсіку. У ході проекту визначаються навантаження та напруги на тій чи іншій деталі і порівняння їх з критичними значеннями, з метою визначення придатності обраних геометричних параметрів і матеріалів.
У результаті розрахунків отримали ракетний двигун, який відповідає технічному завданню.
Дана робота виконана у відповідності з навчальним планом дисципліни «Динаміка і міцність ракетних двигунів» як самостійна робота з навантаженням 17 годин.
В результаті виконання розрахункової роботи отримані:
теоретичний креслення ЛА з ваговими, геометричними і жесткостнимі параметрами;
форми вигинистих, поздовжніх і крутильних коливань для першої моди;
умови герметичності і працездатності перехідного відсіку між першою і другою ступенями.
Вихідні дані
Таблиця 1
№ПараметрРазмерностьВеличинаПримечание1Диаметр миделя, м1,5пост.2Давленіе в камері згоряння, МПа6мін. допустімое3Осевая перевантаження, ед2,2пост.4Время роботи I ступені, с120пост.5Матеріал корпусаДюралюміній6Марка топліваКіслород-водород7Коеффіціент заповнення,% 98варьіруется8Секундний витрата, кг/с87пост.9Полезная навантаження, кг2400пост.
Додаткові дані
Таблиця 2
№ПараметрРазмерностьВеличинаПримечание1Масса приладового відсіку, кг90пост.2Масса головної частини, кг450пост.3Плотность приладового відсіку, кг/м 3 230пост.4Плотность головної частини, кг/м 3 780пост.5Головную частина прийняти конусну
Основні використовувані формули
Необхідна маса палива для роботи двигуна:
(1)
Маси компонентів палива знаходиться з наступних формул:
(2)
Тут - дійсне співвідношення компонентів палива [1, стр.13]
Обсяг паливних баків:
(3)
днища баків еліптичної форми із співвідношенням півосей 1/2, обсяг баків можна виразити формулою:
(4)
З формули (4)
(5)
Повна довжина бака
(6)
