Определение параметров старта изделия с помощью ПАД.
Рассматривается схема подводного старта МБР из обтюрированной ПУ с помощью ПАД (рис. 4.1).
Рисунок 4.1
Рисунок 4.1 Схема старта изделия из обтюрированной ПУ с помощью ПАД.
Математическая модель процесса старта изделия с помощью ПАД.
Допущения:
1. Изделие абсолютно твердое тело, движение изделия одномерное;
2. Рабочие газы в подракетном объеме подчиняются уравнению состояния идеальных газов;
3. Потери в рабочих объемах (КС и ЗО) учитываются интегральными коэффициентами теплопотерь: 
, 
;
4. Влиянием ударно-волновых процессов на параметры движения изделия пренебрегаем;
Система уравнений.
1. Уравнение скорости горения твердого топлива.
- степенной закон скорости горения:
,
- линейный закон скорости горения:
,
где 
,
- начальная температура твердого топлива;
- температура при нормальных атмосферных условиях(288К);
- термохимическая константа.
2. Расход газов из КС.
где 
, при 
.
3. Уравнение прихода газов в КС.
,
4. Уравнение массового прихода газа при горении топлива.
,
5. Уравнение изменения температуры в КС (из уравнения энергии):
,
6. Уравнение изменения давления (из уравнения состояния газа):
,
7. Уравнение изменения объема КС.
,
Уравнения 1 –7 служат для внутрибаллистического расчета ПАД.
8. Уравнение изменения температуры в подракетном объеме.
,
9. Уравнение изменения давления в подракетном объеме.
,
10. Уравнение изменения подракетного объема.
,
11. Уравнение движения ракеты в ПУ.
,
где 
.
Полученная система дифференциальных уравнений второго порядка приводится к системе уравнений первого порядка путем замены:
,
,
.
Система дифференциальных уравнений первого порядка решается методом Рунге-Кутта четвертого порядка точности при начальных условиях:
Начальные условия при 
:
1.  | 2.  | 3.  |
4.  | 5.  | 6.  |
7.  | 8.  | 9.  |
10.  | 11.  | 12.  |
Результаты расчета.
Расчет выполнялся с помощью компьютерной программы «BS». В результате было рассчитано два варианта:
1. с увеличенной в 1.5 раза по сравнению с первой л/р массой ракеты;
2. с увеличенной на 20% массой полученной для первого варианта.
Вариант 1
Исходные данные и результаты Вашего варианта 1
Вариант 2
Исходные данные и результаты Вашего варианта 2
Графическое представление результатов расчета для двух вариантов
Рисунок 4.2
Рисунок 4.2 График изменения давления в КС от времени.
Рисунок 4.3
Рисунок 4.3 График изменения давления в подракетном объеме от времени.
Рисунок 4.4
Рисунок 4.4 График зависимости площади горения заряда ТТ от времени.
Рисунок 4.5
Рисунок 4.5 График зависимости газообразования рабочего тела в КС от времени.
Рисунок 4.6
Рисунок 4.6 График зависимости расхода рабочих газов из КС в ЗО от времени.
Рисунок 4.7
Рисунок 4.7 Кинематические параметры движения изделия (путь, скорость, ускорение).
Анализ схем КПУ.
Катапультные пусковые устройства (КПУ) для подводного запуска изделий.
В настоящее время для выпуска изделий с подводных носителей применяются забортные пусковые установки (ЗПУ). Изделие в таких установках располагается в решетке, которая выполнена из ряда колец сваренных воедино несколькими продольными связями и свободна для подтока воды. Существуют две схемы ЗПУ: разгруженная и неразгруженная от действия внешнего давления. На рис. 5.1. представлена неразгруженная схема.
Рисунок 5.1
Рисунок 5.1. Схема неразгруженная от внешнего давления.