Материал: первая часть Буштрук

.

Полную нормальную аэродинамическую силу получим по формуле:

Нормальная перегрузка в этом случае примем равной:

Угловое ускорение можно найдем из уравнения вращательного движения летательного аппарата вокруг оси z

,

где – момент всех внешних сил;

кгм² – массовый момент инерции летательного аппарата относительно оси z.

Момент всех внешних сил определим по формуле:

,

где м – расстояние от носка до центра масс летательного аппарата для расчётного момента времени;

= 34,4 м – координата точки приложения тяги двигательной установки;

– координата точки приложения равнодействующей нормальной аэродинамической силы.

Координата точки приложения равнодействующей нормальной аэродинамической силы определим по формуле:

где – координата центра давления i-го конического участка от носка аппарата;

где – координата центра давления i-го цилиндрического участка от носка аппарата.

м;

м;

м;

где м – длина участка 0-1,

= 27,5 м – длина участка 1-8,

= 4,0 м – длина участка 8-9,

м, м – радиусы оснований конусов.

Получаем координату приложения :

_{Момент внешних сил}

Угловое ускорение:

.

5. Построение эпюр m и q по длине летательного аппарата

Значения эпюр M и Q по длине летательного аппарата находим с помощью программы QM.exe. Распечатка результатов работы программы приведена ниже. Эпюры представлены на рисунке 9.

Рисунок 9 — Эпюры перерезывающей силы Q и изгибающего момента М

Bushtruk

KУPCOBOЙ ПPOEKT ПO PACЧETУ

Л.A. HA ПPOЧHOCTЬ

PACЧET HAГPУЗOK

ЗHAЧEHИE CEKУHДЫ ПOЛETA 40.00000

CKOPOCTЬ ПOЛETA, M/C 400.0000

CKOPOCTЬ BETPA, M/C 30.00000

УГOЛ OTKЛOHEHИЯ TЯГИ, ГPAД 3.800000

ПЛOTHOCTЬ BOЗДУXA, KГ/M**3 .7139000

ЧИCЛO MAXA 1.248000

ЗHAЧEHИE ПEPEPEЗЫB. CИЛЫ, KH 1.000000

ИЗГИБAЮЩИЙ MOMEHT, KH*M 1.000000

KOHTPOЛЬHOE CEЧEHИE 1

HOMEP BAPИAHTA 2

MACCA ЛETATEЛЬHOГO AППAPATA, KГ 103364.900

KOOPДИHATA ЦEHTPA MACC, M 21.864

MACCOBЫЙ MOMEHT ИHEPЦИИ, KГ*M**2 6.2717E+06

ПOПEPEЧHAЯ AЭPOДИHAMИЧECKAЯ CИЛA, KH 192.70

KOOPДИHATA ЦEHTPA ДABЛEHИЯ, M 16.847

ПOПEPEЧHAЯ ПEPEГPУЗKA .3052

УГЛOBOE УCKOPEHИE, 1 / C**2 -.0792

**********************************************************************************************

* * * * *

* * * ПEPEPEЗЫBAЮЩAЯ CИЛA Q, KH * ИЗГИБAЮЩИЙ MOMEHT M, KH*M *

* HOMEPA * ДЛИHA * * *

* CEЧ. * УЧ.,M * CЛEBA * B CEPEДИHE* CПPABA * CЛEBA * B CEPEДИHE* CПPABA *

* * * * * * * * *

**********************************************************************************************

* * * * * * * * *

* 0, 1 * 4.500E+00 * 0.000E+00 * 2.250E+01 * 8.992E+01 * 0.000E+00 *-1.689E+01 *-1.349E+02 *

* 1, 2 * 1.900E+00 * 8.396E+01 * 8.471E+01 * 8.545E+01 *-1.270E+02 *-2.071E+02 *-2.879E+02 *

* 2, 3 * 5.400E+00 * 8.531E+01 * 8.502E+01 * 8.436E+01 *-2.879E+02 *-5.180E+02 *-7.467E+02 *

* 3, 4 * 3.000E+00 * 5.616E+01 * 5.738E+01 * 5.858E+01 *-7.474E+02 *-8.325E+02 *-9.195E+02 *

* 4, 5 * 1.800E+00 * 5.700E+01 * 5.771E+01 * 5.840E+01 *-9.176E+02 *-9.692E+02 *-1.021E+03 *

* 5, 6 * 2.383E+00 * 5.788E+01 * 5.892E+01 * 5.995E+01 *-1.021E+03 *-1.091E+03 *-1.162E+03 *

* 6, 7 * 5.617E+00 * 5.995E+01 *-2.877E+00 *-7.061E+01 *-1.162E+03 *-1.243E+03 *-1.141E+03 *

* 7, 8 * 3.200E+00 *-9.739E+01 *-9.662E+01 *-9.589E+01 *-1.156E+03 *-1.001E+03 *-8.467E+02 *

* 8, 9 * 1.482E+00 *-9.658E+01 *-9.606E+01 *-9.554E+01 *-8.467E+02 *-7.753E+02 *-7.043E+02 *

* 9,10 * 2.718E+00 *-9.554E+01 *-1.237E+02 *-1.528E+02 *-7.043E+02 *-5.554E+02 *-3.676E+02 *

* 10,11 * 4.000E+00 *-6.790E+01 *-3.635E+01 *-5.201E-05 *-1.422E+02 *-3.715E+01 * 8.566E-04 *

* * * * * * * * *

**********************************************************************************************

1.6 Определение скачков напряжения в указанных сечениях

Скачки на эпюре перерезывающей силы Q, определяется по формуле:

От сосредоточенных масс на корпус передается нормальные силы, равные:

,

где - ускорение свободного падения

- нормальная перегрузка в центре масс ЛА,

- угловое ускорение ЛА,

- расстояние от центра масс ЛА до центра масс i-го груза.

Скачки на эпюре изгибающего момента M, определяется по формуле:

.

От сосредоточенных масс , передаются сосредоточенный момент, равный:

где - расстояние от центра масс груза до плоскости его крепления к корпусу

(, если центр масс удален от плоскости крепления в положительном направлении оси х),

- массовый момент инерции i-го груза.

Сечение 4:

где – масса двигательной установки, прикрепленной к шпангоуту №5.

– расстояние от центра масс двигательной установки до плоскости его крепления к корпусу.

где м – расстояние от носка до центра масс летательного аппарата для расчётного момента времени;

- длина участка 0-4,

Сечение 8:

где – масса днища, прикрепленного к шпангоуту №8;

– расстояние от центра масс бака с топливом до плоскости его крепления к корпусу.

где м – расстояние от носка до центра масс летательного аппарата для расчётного момента времени,

- длина участка 0-8,

собственный момент инерции бака с топливом,

где – собственный момент инерции эллиптического днища бака горючего I ступени, где – радиус сферического бака горючего I ступени.

где – масса двигательной установки, прикрепленной к шпангоуту №8.

– расстояние от центра масс двигательной установки до плоскости его крепления к корпусу.

где м – расстояние от носка до центра масс летательного аппарата для расчётного момента времени;

- длина участка 0-8.