Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик

Эта задача решается на основе положений теорий полёта и РДТТ с учётом опыта ракетостроения, в том числе достижимого уровня энергомассового совершенства ракет. Полученные результаты могут быть использованы для коррекции отдельных положений выбранных принципиальной и конструктивной схем.

Распределение пустотного удельного импульса по ступеням ракеты

Определим значение пустотного удельного импульса Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru в зависимости от стандартного удельного импульса Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru :

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Отсюда среднее значение пустотного удельного импульса:

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Определение характеристической скорости

Значение характеристической скорости:

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru – коэффициент суммарных потерь скорости на преодоление силы тяжести, аэродинамического сопротивления и противодавления.

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru – конечная скорость ракеты в момент окончания работы двигателя последней ступени.

Расчет величины стартовой массы ракеты

Примем значение коэффициента затяжеления Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru = 1,65.

Определим стартовую массу ракеты, доставляющей на дальность Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru нагрузку Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Определим стартовую массу ракеты

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Распределение относительных масс топлива по ступеням ракеты

Т.к. Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru , то Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru число ступеней ракеты.

Определим среднее значение относительной массы топлива

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Распределение относительных масс топлива по ступеням ракеты:

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Распределение относительных масс конструкций ступеней ракеты

Определим величину относительной грузоподъёмности стартовой массы ракеты.

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Относительные массы конструкций ступеней ракеты

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Определение времени работы ступеней

Для защиты от перспективной ПРО с элементами космического базирования возникают требования по продолжительности и высоте окончания АУТ. Поэтому будем считать, что суммарное время работы маршевых ступеней ограничено величиной Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru . Так как наиболее сильное влияние на высоту окончания АУТ оказывает последняя ступень, будем исходить из следующих рекомендаций

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Принимаем Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Расчет перегрузок

Максимальная перегрузка по условию Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru .

При постоянном расходе рабочего тела ДУ

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

для смесевых и модифицированных топлив Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Примем Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Получим

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Проверим правильность выбора значения времени работы для 2 ступени.

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

удовлетворяет заданному условию.

Абсолютные значения массовых, расходных и тяговых характеристик ракеты

Массы топлива и конструкций ступеней определяют по зависимостям

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

где

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Секундный массовый рабочего тела и пустотная тяга ДУ составляют

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Таким образом, для первой ступени:

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Для второй ступени:

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик - student2.ru

Наши рекомендации