Материал: первая часть Буштрук
-
Определение силы, обусловленной массой конструкции
Величина силы, обусловленной массой конструкции отсеченной части, определяется по формуле :
где
- масса i-го
сосредоточенного груза;
-
погонная масса конструкции,
м/с2
– ускорение свободного падения.
Эпюра
представлена на рисунке 7.
-
Определение силы, обусловленной давлением наддува
Величину силы, обусловленной давлением наддува в баках, определим по формуле:
,
где
- дополнительная осевая сила от давления
наддува. Для цилиндрических баков
;
-
усилия, передаваемые на корпус от днищ
баков и обусловленные действием давления
наддува.
Для передних днищ эти силы определяются по формуле:
,
а для задних – по формуле:
,
где
и
- радиусы оснований баков.
-
давление наддува в баке.
Так как все баки имеют цилиндрическую форму, усилия на переднем и заднем шпангоутах будут одинаковыми, отличаясь лишь знаком.
В баках II ступени давление наддува:
Горючего:
Па,
Окислителя:
Па,
.
Тогда получаем:
кН;
кН.
В баках I ступени давление наддува:
Горючего:
Па,
Окислителя:
Па.
Радиус бака окислителя и горючего равен:
.
Тогда величина силы, обусловленной наддувом в баке будет равна:
кН;
кН.
Эпюра
представлена на рисунке 7.
-
Определение силы, обусловленной влиянием массы топлива
Величину силы, обусловленная влиянием массы топлива, определим по формуле:
где
- дополнительная осевая сила от давления
жидкости. Для баков цилиндрической
формы
;
-
усилия, обусловленные давлением жидкости
на задние днища баков, определим их по
формуле:
,
Для бака окислителя I ступени:
кг,
где
=8058
кг
– масса топлива в днище бака окислителя
I
ступени,
,4
кг
- масса топлива в цилиндрической части
бака окислителя I
ступени;
кН.
Для бака горючего I ступени:
кг,
где
=5938
кг
– масса топлива в днище бака горючего
I
ступени,
кг
- масса топлива в цилиндрической части
бака горючего I
ступени;
кН.
Для бака горючего II ступени:
кг,
где
=2672
кг
– масса топлива в цилиндрической части
бака горючего II
ступени;
кН.
Для бака окислителя II ступени:
кг,
где
=12893
кг
– масса топлива в днище бака окислителя
II
ступени;
кН.
Эпюра
силы
представлена на рисунке 7.
-
Определение силы, обусловленной тягой двигателя
Вклад тяги двигателя определим по формуле:
где
- тяга i-го
двигателя.
В
нашем случае
Н.
Тогда
Эпюра
силы
представлена на рисунке 7.
-
Определение осевой силы
Осевую
силу
получим путем суммирования эпюр
в
соответствующих сечениях.
Эпюры
,
представим на рисунке 7.
Рисунок
7 — Эпюры
,
-
Проверка правильности построения эпюр
В
крайнем сечении корпуса (т.е. при
,
где L
– длина летательного аппарата) должны
выполняться равенства:
,
где
=12400
кг-
масса сухой конструкции;
-
масса топлива в рассматриваемый момент
времени;
m=103364,9 кг - масса ЛА в рассматриваемый момент времени;
Тогда получаем:
Н.
Суммируя
эпюры
и
, получим значение:
Н.
Н.
По
эпюре значение
Н.
Н.
По
эпюре
,
;
Погрешность
построения эпюр
и
,
как видно из эпюр, равны нулю, следовательно:
1.5 Расчет нормальной перегрузки и величины углового ускорения
Нормальную
перегрузку
вычислим по формуле:
,
где
Н
-
сила тяги двигателя летательного
аппарата;
– нормальная
аэродинамическая сила;
–
угол
поворота двигателя;
m=103364,9 кг – масса летательного аппарата на расчётный момент времени;
м/с2
– ускорение свободного падения.
Полная нормальная аэродинамическая сила рассчитывается по формуле
,
где
– суммарное значение всех полных
нормальных аэродинамических сил на
конических участках;
– суммарное
значение всех полных нормальных
аэродинамических сил на цилиндрических
участках.
где
– удлинение цилиндра;
-
площади основания конуса.
На рисунке 8 изображена схема ЛА с обозначением необходимых для определения нормальной аэродинамической силы участков и расположение оснований, необходимых для расчета и приведенных для наглядности.
Рисунок 8 – Схема ЛА с обозначением расположения участков и оснований конусов
Н,
где
- площади основания конуса.
Н,
где
-
площади основания конуса.
Н,
где
– удлинение цилиндрического участка
1-8,
–
площадь
основания цилиндрического участка 1-8,