Определение тяговых характеристик.

Имея значения масс ступеней ракеты можно найти тягу двигателей ракеты ступеней на Земле и в пустоте. Для определения тяги двигателей первой ступени на Земле необходимо использовать значение начальной тяговооруженности ракеты . Кроме того, необходимо определить тяги двигателей первой и последующих ступеней в пустоте.

Тяга первой и второй ступени в пустоте:

Тяга первой ступени на Земле:

Секундный расход массы первой и второй ступени в пустоте:

Используя полученные значения тяги ступеней в пустоте можно вычислить секундный расход массы , то есть отношение тяги двигателей к скорости истечения струи газа из сопла:

Секундный расход массы топлива первой и второй ступени в пустоте:

При постоянном расходе топлива (при линейном законе изменения массы) время полета ступени ракеты можно определить, как отношение заправки топливом ступени ракеты к массовому расходу:

Полученные результаты расчета внесены в таблицу А.3 протокола отчета (Приложение А).

Определение геометрических параметров.

Масса одноступенчатой ракеты или ракеты, состоящей из двух и более ступеней, выполненных одного диаметра приближенно равна:

Выразив из этого выражения диаметр, получим:

Полную длину ракеты l можно приближенно определить через относительную длину ракеты:

Длина первой и второй ступени ракеты:

Где длина головной части;

– угол наклона образующей конуса головного обтекателя (φ =11÷20°);

– длина бака окислителя и горючего соответственно; – объем бака окислителя и горючего соответственно;

– длина приборного отсека;

k – условный коэффициент площади ();

– длина хвостового отсека.

Угол наклона образующей конуса головного обтекателя φ примем равным

Условный коэффициент площади примем равным 1.

В итоге получим:

Полученные результаты расчетов для каждой ступени ракеты внесены в таблицу А.3 протокола отчета (Приложение А).

На основании полученных геометрических параметров можно приступать к вычерчиванию конструктивно - компоновочной схемы ракеты (Приложение Б).

Приложение Б Конструктивно-компоновочная схема РКН

Конструктивно-компоновочная схема РКН

Рис. Б.1 Конструктивно-компоновочная схема двухступенчатой ракеты космического назначения с жидкостным ракетным двигателем.

Вторая ступень: 1 - головная часть, 2 - бак окислителя, 3 - топливный отсек,

4- приборный отсек, 5 – бак горючего, 6 – хвостовой отсек; первая ступень:

7 – бак окислителя, 8 – топливный отсек, 9 – приборный отсек, 10 – бак горючего,

11 – хвостовой отсек.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе данной курсовой работы был произведен приближенный расчет проектных, массовых, тяговых и геометрических параметров двухступенчатой ракеты тандемной компоновочной схемы с жидкостным ракетным двигателем путем решения прямой задачи баллистического проектирования.

Спроектированная ракета удовлетворяет требованиям, заявленным в исходных данных (дальность полета и масса полезного груза).

Вследствие произведенных расчетов можно сделать вывод, что масса ракеты, диаметр ракеты и длинна ракеты, изменяются в прямой зависимости, а изменение массы полезного груза прямо пропорционально изменяет массовые и геометрические параметры ракеты.

На основании полученных данных составлен протокол отчета и разработана конструктивно-компоновочная схема ракеты.

Протокол отчета

Таблица А.1 Сводная таблица результатов баллистического расчета

Продолжение таблицы А.1

Продолжение таблицы А.2

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология