Расчет координата центра масс ракеты на АУТ

Цели и задачи расчета

Назначение и область применения рассчитываемого объекта

Схема планера ракеты приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Планер ракеты

Оперение должно обеспечивать статическую аэродинамическую устойчивость ракеты в полете на активном и пассивном участках траектории. Угол стреловидности передней кромки должен обеспечивать теплостойкость оперения при максимальном нагреве на активном участке траектории.

Подтверждение аэродинамической устойчивости ракеты на активном и пассивном участках траектории результатами расчета зависимости коэффициента статической устойчивости от числа Маха, который должен быть выше единицы.

Цель расчета: аэродинамический расчет баллистической ракеты с ЖРД

Задачи расчета:

-определение размеров оперения, обеспечивающих статическую устойчивость ракеты на АУТ;

-определение зависимости коэффициента лобового сопротивления ракеты от числа Маха на АУТ;

-определение зависимости коэффициента лобового сопротивления отделенной головной части ракеты от числа Маха на пассивном участке траектории.

Расчет координата центра масс ракеты на АУТ проводится в программе «Raketa ЖРД» в среде MathCad.

Конструктивно-компоновочная схема ракеты приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Конструктивно-компоновочная схема ракеты

Исходные данные для расчета представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Исходные данные

Масса головной части, кг
Масса приборного отсека, кг
Радиус днища бака окислителя, м	0,6
Конструктивные элементы бака окислителя	1,25
Радиус днища бака горючего, м	0,6
Конструктивные элементы бака горючего	1,25
Конструктивные элементы хвостового отсека	1,25
Толщина стенки хвостового отсека, м	0,0025
Масса рамы двигателя, кг
Масса ракетного двигателя в сборе, кг
Стенка оперения, м	0,003
Конструктивные элементы оперения	1,25
Бортовая хорда оперения, м	1,2
Концевая хорда оперения, м	0,55
Размах оперения, м	2,06
Коэффициент центра масс головной части	0,65
Коэффициент центра масс приборного отсека	0,5

С учетом исходных данных получаем координаты центров масс отсеков(таблица 3).

Координата центра масс головной части вычисляется по формуле:

Координата центра масс приборного отсека вычисляется по формуле:

Координата центра масс бака окислителя вычисляется по формуле:

Координата центра масс бака горючего вычисляется по формуле:

Координата центра масс хвостового отсека вычисляется по формуле:

Таблица 3 - Координаты центров масс отсеков.

Координата центра масс головной части, м	2,047
Координата центра масс приборного отсека, м	2,677
Координата центра масс бака окислителя, м	6,429
Координата центра масс бака горючего, м	9,606
Координата центра масс хвостового отсека в сборе, м	11,555

4.1Определение зависимостей Н(М) и t(М) на АУТ

Зависимости Н(М) и t(М) на АУТ определяем с помощью программы «АУТ — Н(М)» в среде MathCad(графики 1,2).

Аппроксимация зависимости высоты от числа Маха:

График 1 - Зависимость Н(М) на АУТ

Аппроксимация зависимости времени от числа Маха:

График 2 - Зависимость t(M) на АУТ

Дата добавления: 2015-05-23