- •Пример выполнения курсовой работы
- •Реферат
- •Оглавление
- •Введение
- •1 Расчет баллистической ракеты с жрд
- •1.1 Исходные данные
- •1.2 Выбор конструктивно-компоновочной схемы ракеты
- •1.3 Характеристики топлива
- •1.4 Выбор проектных параметров и программы движения ракеты
- •1.5 Расчет удельных импульсов двигателей
- •1.6 Определение относительных масс топлива
- •1.7 Баллистический расчет
- •1.8 Массовые характеристики ракеты
- •1.9 Геометрические характеристики ракеты
- •1.12 Протокол решения задачи пpоектиpования жидкостной ракеты
- •2 Расчет баллистической ракеты с pдтт
- •2.1 Исходные данные
- •2.2 Выбор конструктивно-компоновочной схемы ракеты
- •2.3 Характеристики топлива и материалов
- •2.4 Выбор проектных параметров и программы движения ракеты
- •2.5 Расчет удельных импульсов двигателей
- •2.6 Определение относительных масс топлива
- •2.7 Баллистический расчет
- •Массовые характеристики ракеты
- •Геометрические характеристики ракеты
- •2.10 Тяговые характеристики ракеты
- •2.11 Исследование влияния давления в камере сгорания первой ступени на максимальную дальность
- •2.12 Протокол решения задачи проектирования твердотопливной ракеты на максимальную дальность
- •3 Выводы
- •4 Список использованных источников
2.7 Баллистический расчет
Вычислим приведенную относительную массу топлива
.
Скорость в конце активного участка траектории вычислим по формуле
, приняв = 1,18.
.
Тогда получим:
= 2928 м/с,
м/с.
По данным, представленным в [1], при м/с дальность = 8000 км,
а при м/с дальность = 10 000 км.
Воспользуемся методом линейной интерполяции и вычислим дальность полета при м/с:
9805 км.
Массовые характеристики ракеты
Используя результаты расчетов, получаем:
– стартовая масса первой ступени = 45 100 кг;
– стартовая масса второй ступени = 14 503,8 кг;
– стартовая масса третьей ступени m03 = 4664,3 кг;
– масса разгонного блока первой ступени = =
= 45 100 – 14 503,8 = 30 596,2 кг;
– масса разгонного блока второй ступени = m03 =
= 14 503,8 – 4664,3 = 9839,5 кг;
– масса разгонного блока третьей ступени m*03 = m03 – =
= 4664,3 – 1500 = 3164,3 кг;
– масса топлива первой ступени = = 0,619·45100 = 27917 кг;
– масса топлива второй ступени = = 0,6032·14503,8 = 8749 кг;
– масса топлива второй ступени mт3 = μт3 m03 = 0, 5865·4664,3 = 2736 кг;
– масса конструкции ракеты с полезной нагрузкой и остатками топлива = – mт3 = 45100 – 27917 – 8749 – 2736 = 5698 кг;
– масса «сухой» ракеты ( ) ( + + mт3) =
= 5698 – 0,01 (27917 + 8749 + 2736) = 5304 кг.
Геометрические характеристики ракеты
Основные геометрические величины, из которых формируется облик разгонного блока ракеты с РДТТ, представлены на рисунке 4.
Рисунок 4 – Разгонный блок ракеты с РДТТ
Вычислим для каждой ступени основные геометрические параметры РДТТ.
1. Диаметр внутреннего канала заряда .
м,
м.
2. Диаметр критического сечения .
м,
м,
м.
3. Диаметр среза сопла .
м,
м,
м.
4. Диаметр входа в сопловой насадок .
м,
м,
м.
5. Диаметр отверстия под воспламенитель :
м,
м.
6. Длина закритической части сопла , где = 0,45 – коэффициент укорочения профиля сопла.
м,
м,
м.
7. Длина утопленной части сопла .
м,
м,
м.
8. Длина докритической части сопла .
м,
м,
м.
9. Длина сопла .
м,
м,
м.
10. Длина воспламенителя .
м,
м.
11. Длина днища .
м,
м.
12. Длина цилиндрической обечайки корпуса .
м,
м,
м.
13. Диаметр отверстия под сопло
.
м,
м,
м.
14. Длина двигателя каждой ступени со сложенными сопловыми насадками:
– для первой ступени м;
– для второй ступени м;
– для третьей ступени м.
При вычислении длин двигателей второй и третьей ступеней принято во внимание, что вылет складывающихся сопел двигателей составляет половину и тpеть соответственно.
15. Полная длина ракеты:
= м,
Все рассчитанные геометрические характеристики сведены в таблицу 4.
Таблица 4 – массовые и геометрические характеристики ракеты
Паpаметp |
№ ступени |
||
1 |
2 |
3 |
|
кг |
45 100 |
14 503,8 |
4664,3 |
кг |
27 917 |
8749 |
2736 |
м |
1,9 |
1,9 |
0,9 |
м |
0,418 |
0,418 |
0,198 |
|
3,0 |
0,94 |
2,79 |
мм/с |
13,85 |
13,21 |
12,52 |
|
0,179 |
0,103 |
0,185 |
м |
0,340 |
0,195 |
0,167 |
|
17,9 |
49,6 |
74,2 |
м |
1,441 |
1,384 |
1,438 |
м |
0,5 |
0,3 |
0,25 |
м |
0,72 |
0,54 |
0,43 |
м |
0,38 |
0,38 |
0,18 |
м |
1,446 |
1,562 |
1,698 |
м |
0,43 |
0,47 |
0,51 |
м |
1,012 |
1,093 |
1,188 |
м |
0,272 |
0,158 |
0,134 |
м |
6,6 |
2,1 |
2,9 |
м |
0,19 |
0,19 |
0,09 |
м |
0,57 |
0,57 |
0,27 |
м |
7,61 |
2,65 |
3,3 |
По рассчитанным геометрическим характеристикам построена конструктивно-компоновочная схема трехступенчатой ракеты с РДТТ, представленная на рисунке 5.
Рисунок 5– Конструктивно-компоновочная схема
трехступенчатой ракеты с РДТТ