Материал: Объемные расчеты двухступенчатой баллистической ракеты с жидкостным ракетным двигателем по дисциплине Основы устройства ракет

Скачать

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации


Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный технической университет»

Кафедра «Авиа- и ракетостроение» Специальность 24.03.01 Ракетные комплексы и космонавтика

КУРСОВАЯ РАБОТА



на тему «Объемные расчеты двухступенчатой баллистической ракеты с жидкостным ракетным двигателем»

по дисциплине «Основы устройства ракет» Пояснительная записка КП–

(???)ПЗ


Разработали: Студенты гр. РК-191 Михайлов М.М., Тюлембаев Р.А.



(подпись, дата) Руководитель:

ст.преподаватель кафедры "Авиа- и ракетостроение"
Шандер А. Ю.


(подпись, дата)

Оценка


Омск 2022

ФГАОУ ВО «Омский государственный технический университет» Кафедра «Авиа- и ракетостроение»

Заданиенакурсовуюработуподисциплине:«Основыустройстваракет»студентамгруппыРК-191Михайлов М.М., Тюлембаев Р.А.Темаработы:««Объемныерасчетыдвухступенчатой баллистическойракетысЖРД»Вариантзадания№Темаработыутвержденаназаседаниикафедры «АВиРС».Протокол№

Масса головной части
mгч = кг Топливо Кислород+НДМГ



Масса ракетного блока 1
mрб1 кг Масса ракетного блока 2
mрб2 кг

Расход топлива ДУ 1-й ступени
mt1  кг/c
Время работы ДУ 1-й ступени
1  с

Расход топлива ДУ 2-й ступени
mt2  кг/c
Время работы ДУ 2-й ступени
2  с

Относительная масса топлива

РБ 1-й ступени
Т1

Относительная масса топлива

РБ 2-й ступени
Т2

Удельный импульс тяги ДУ

1-й ступени на Земле
Jуд01  м/с
Удельный импульс тяги ДУ 1-й

ступени в пустоте
Jудп1  м/с

Удельный импульс тяги ДУ

2-й ступени в пустоте
Jудп2 м/с








Срок сдачи законченной работы –

Исходные данные:

Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке разделов)


  1. Определение габаритных размеров ракеты

  2. Объемный расчет головной части

  3. Объемный расчет топливного отсека РБ1 и РБ2

  4. Расчет давления наддува топливного бака

  5. Расчет гидростатического давления в топливном баке

Перечень графического материала (с указанием обязательных чертежей)


  1. Первая ступень баллистической ракеты с ЖРД (формат А1)

  2. Вторая ступень баллистической ракеты с ЖРД (формат А1)

Основная рекомендуемая литература


  1. Основы проектирования летательных аппаратов. Учебное пособие для технических вузов/В.П. Мишин и др.; Под ред. А.М. Матвеенко и О.М. Алифанова. – М.: Машиностроение, 2005. – 373 с. 2.Ракеты-носители с ЖРД: Метод указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Основы проектирования, конструирования и производства ЛА»/ Сост.: Л. И. Гречух, И. Н. Гречух - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007.-100 с.
ДатавыдачизаданияРуководительст.преподавательШандерА.Ю.ЗаданиеприняликисполнениюстудентыПеретятькоА.А.,РегидаД.А.

Аннотация

Настоящаяпояснительная записка состоит из50 листов, содержит14 рисунков,9 таблиц и3приложения. Библиографическийсписок состоитиз 3наименований.В данном курсовом проекте необходимовыполнить расчеты приборного, топливного имежбаковогоотсеков,головнойчастидвухступенчатойракетысЖРД.Определитьосновные
тяговые и массово-габаритные характеристики ракеты, а также рассчитать давление наддува игидростатическое давление из условия бескавитационной работы насоса в топливных баках РБ1 иРБ2.Входерасчетабылиопределенывсенеобходимыепараметрыинаихосноверазработанычертежипервой и второйступени баллистическойракеты сЖРД.


Содержание

Введение 5

  1. Определение габаритных размеров двухступенчатой ракеты с ЖРД и тяговых характеристик ДУ 6

    1. Определение габаритных размеров двухступенчатой ракеты с ЖРД 6

    2. Определение тяговых характеристик ДУ 7

  2. Объемный расчет головной части 8

  3. Объемный расчет топливного отсека 11

    1. Объемный расчет топливного отсека РБ1 11

      1. Расчет бака окислителя и горючего 11

      2. Расчет продольных размеров бака окислителя и горючего 13

  4. Расчет гидростатического давления в топливном баке ракеты 20

    1. Расчет гидростатического давления в баке окислителя (горючего) РБ1 при полете ракеты на активном участке траектории 20

    2. Расчет гидростатического давления в баке окислителя (горючего) РБ2 при полете ракеты на активном участке траектории 24

  5. Расчет давления наддува в топливных баках РБ1 и РБ2 из условия безкавитационной работы насоса 30

    1. Расчет давления наддува бака окислителя (горючего) из условия бескавитационной работы насоса РБ1 30

    2. Расчет давления наддува бака окислителя (горючего) из условия бескавитационной работы насоса РБ2 38

Заключение 46

Список литературы 47

Приложение А 48

Приложение Б 49

Приложение В 50
















КП–02068999.20.21.00.000 ПЗ
Лист
















4

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата

Введение

Двухступенчатая ракета состоит из большого количества элементов и систем: головнойчасти,ракетногоблока,системыуправления,средствсвязи,системыразделения,системынаведения и т. д. Проектирование столь сложного изделия требует тщательного расчета каждогоэлемента, с учетом жестких требований к массогабаритным характеристикам ракеты,которыенапрямуювлияют наэнергетическиехарактеристики.Расчетпроходитвнесколькоэтапов,впроцессекоторыхпроизводитсяуточнениеипринятиекаждого параметра.Целью данной курсовой работы является расчет массогабаритных характеристик ракеты впервом приближении, объемныйрасчетотсековиопределение погрешностидлиныракеты,атакже определение тяговых характеристик ДУ и расчет давления наддува топливных баков игидростатическогодавленияизусловийбескавитационной работынасоса.ЗавершающимэтапомявляетсяразработкачертежейпервойивторойступенибаллистическойракетысЖРД,гденеобходимоотразитьосновныеконструктивныеэлементы.



1.1. Определение габаритных размеров одноступенчатой ракеты с ЖРД

Исходные данные:

Масса головной части:

Масса ракетного блока 1:

Масса ракетного блока 2:

Топливо: (20%АТ+80%АК)+НДМГ

Расход топлива ДУ 1-й ступени:

Расход топлива ДУ 2-й ступени:

Относительная масса топлива РБ 1-й ступени:

Относительная масса топлива РБ 2-й ступени:

Удельный импульс тяги ДУ 1-й ступени на земле:

Удельный импульс тяги ДУ 1-й ступени в пустоте:

Удельный импульс тяги ДУ 2-й ступени в пустоте:


Расчёт:
Определяем стартовую массу 1-й ступени:



Определяем стартовую массу 2-й ступени:

кг

Принимаем относительную длину ракеты:

Для заданной топливной пары принимаем среднюю плотность заправленной ракеты равной:

Определяем диаметр ракеты:


Принимаем, что диаметр первой и второй ступени ракеты равны (ракета выполнена в одном калибре)

Определяем полную длину ракеты:



Определяем начальную поперечную нагрузку на мидель ракеты:

кг/м2


Масса топлива ракетного блока 1-ой ступени:



Масса топлива ракетного блока 2-й ступени:



Масса конструкций ракетного блока 1-ой ступени с остатками топлива:



Масса конструкции ракетного блока 2-ой ступени с остатками топлива:



Масса конструкций ракеты с полезной нагрузкой и остатками топлива:



Масса «сухой» ракеты (без полезной нагрузки и остатков топлива):

,

где

1.2. Определение тяговых характеристик ДУ
Тяговые характеристики двигательной установки первой и второй ступени ракеты определим по следующим формулам:

Тяга двигательной установки первой ступени ракеты на Земле:



Тяга двигательной установки первой ступени ракеты в пустоте:



Тяга двигательной установки второй ступени в пустоте:



Тяговооруженность первой ступени на Земле:



где g0 = 9,81 м/c2

Тяговооруженность первой ступени в пустоте:



Тяговооруженность второй ступени в пустоте:


Вывод

В ходе практической работы освоили навыки работы в программе «Mathcad», а также определили габаритные размеры проектируемой ракеты и рассчитали тяговые характеристики ДУ.

Приняли относительную длину ракеты , определили диаметр ракеты м и рассчитали полную длину ракеты м.

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/193122

Смотрите также:

17. Введение 18. Линейные программы 19. Ветвления 20. Программирование циклических алгоритмов
Сборные железобетонные ребристые плиты перекрытия
_-___-~1
_3 тема - Диффузия
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы
_Штерн Вильям, Дифференциальная психология и ее методические основы
- Описание типа СЭТ7009
- Программа ГПИ