>
Орієнтовно масу баків можна порахувати за формулою:
(7)
де:
- щільність матеріалу стінки бака.
Тяга двигуна:
(8)
(9)
З формули:
[1, стор. 202]
де:
Звідси отримаємо довжину камери згоряння:
(10)
Примірну масу двигуна з конічним соплом можна знайти за формулою:
(11)
Потужність ТНА:
(12)
де:
З розрахунку бака окислювача:
Максимальне значення напружень стиску
(13)
де:
- радіус обичайки
- товщина оболонки
Напруження стиску повинні компенсуватися тиском наддуву, тобто
(14)
Звідси
(15)
Сила, що діє на днище бака:
(16)
Глава I. Визначення геометричних параметрів ЛА
За формулою (1) знаходимо масу палива необхідну для роботи I ступені:
Маса палива з урахуванням запасу 15%
Приймемо:
Маса рухової установки становить 15% від маси палива (у першому наближенні)
Маса блоку I ступені
Маси ГЧ, приладового відсіку і II ступені
1.1 Визначення параметрів і мас елементів блоку I ступені
Маси компонентів палива знаходимо за формулами (2)
Обсяг паливних баків знаходимо за формулою (3)
За формулою (5) вважаємо довжину циліндричної частини баків
За формулою (6) довжини баків окислювача і пального відповідно:
Загальна довжина баків з урахуванням між бакового простору
Приймаються товщину баків м. Виходячи з формули (7) вважаємо приблизну масу баків
1.2 Визначення довжини ГЧ і ПО
Довжина приладового відсіку:
Довжина головної частини:
Повна маса ЛА:
1.3 Характеристики ЖРД I ступені
Метою даного розділу є підрахунок основних характеристик ракетного двигуна. При проектуванні задаються наступними додатковими даними:
Також приймається, що ЖРД може дросселіроваться в діапазоні
За формулою (8) знаходимо потребную тягу двигуна
Питома імпульс на розрахунковому режимі
З формули (9) висловимо і отримаємо
Приймемо діаметр камери згоряння рівним 1,75 діаметрам критики
За формулою (10) знайдемо довжину камери згоряння:
Задаємося геометричній ступенем розширення сопла рівний 4,36.
Тоді діаметр на зрізі сопла отримуємо:
Вибираємо конічне сопло:
рис.1
Повна довжина двигуна:
Приймемо товщину стінок камери згоряння і дозвуковой частини м, а товщини надзвуковий чатсі м. Матеріал двигуна - Сталь АІ - 80.
Виходячи з формули (10) маса двигуна буде приблизно дорівнює
Розрахунок ТНА
Щільність палива:
За формулою (12) знаходимо потужність ТНА
Маса ТНА:
Діаметр валу знаходимо з розрахунку на міцність.
Крутний момент на валу при частоті 9000 об/хв:
Діаметр валу, з урахуванням коефіцієнта запасу
де:
Діаметр ТНА приймемо як 5 діаметрів вала, значить:
Остаточно отримаємо наступні дані:
Довжина I ступені:
Маса циліндричної оболонки ракети I ступені (при товщині стінок м)
Маса першого ступеню:
Відношення маси I ступені до її довжині:
Звідси знайдемо довжину другого ступеню:
Сумарна довжина ракети:
Сумарна маса ракети:
Маса палива II ступені:
Маса циліндричної оболонки ракети II ступені (при товщині стінок мм)
У результаті отримали такі дані:
Масса-габаритні характеристики літального апарату
Таблиця 3
I ступеньII ступеньПОГЧРакетамасса1852018609045020920длина32,693,280,2210,97937,17
Перевірка відповідностей умовам.
Нова необхідна тяга двигуна:
При незмінному діаметрі критичного перетину, даної тязі відповідає наступне т...
