Проектная разработка перспективной ракеты-носителя тяжелого класса «схемы» тандем на сжиженном природном газе

Содержание

 

Перечень условных сокращений………………………………………………..9

Введение …………………………………………………………………………12

1 Основные проектные параметры  …………….………………………………13

1.1 Основные проектные  параметры ЛА с поперечным  делением ступеней..13

1.2 Дополнительные исходные  данные ………………………………………..17

1.3 Определение максимальной осевой перегрузки …………………………..19

1.4 Расчет массово-энергетических характеристик…………………………...20

1.5  Объемно-геометрические характеристики ЛА……………………………23

1.6 Определение геометрических параметров ЛА ……………………………27

1.7 Выбор двигателей РБ ступеней РН ……………………………...................37

1.8 Итоги расчетов основных проектных параметров ……………………......37

2 Баллистический расчет………………………………………………………..39

2.1 Основные участки траектории полета РН…………………………………….39

2.2 Первый этап …………………………………………………………………39

2.3 Второй этап ………………………………………………………………….43

2.4 Третий этап ………………………………………………………………….44

2.5 Итоги баллистического расчета…………………………………………….46

3 Аэродинамический расчет…………………………………………………….47

3.1 Участок старта……………………………………………………………….49

3.2 Участок полета первой ступени…………………………………………….50

3.2.1 Расчет коэффициента продольной силы…………………………………50

3.2.2 Расчет коэффициента сопротивления трения …………………………...51

3.2.3 Расчет коэффициента волнового сопротивления ……………………….55

3.2.4 Расчет коэффициента донного сопротивления ………………………….57

3.2.5 Расчет коэффициента нормальной силы ………………………………...59

 

3.2.6 Расчет производной по углу атаки коэффициента нормальной силы

для цилиндрических частей …………………………………………………….60

3.2.7 Расчет производной по углу атаки коэффициента нормальной силы

для усеченных конусов.........................................................................................61

3.2.8 Расчет производной по углу  атаки коэффициента нормальной  силы 

для ГЧ.....................................................................................................................62

3.2.9 Расчет аэродинамических сил  действующих на ЛА.................................63

3.3   Расчет положения  центра давления.............................................................64

3.3.1 Определение центра  давления для цилиндрических  частей....................65

3.3.2 Определение центра  давления усеченного конуса....................................66

3.3.3 Определение центра  давления сферического притупления и

головной части.......................................................................................................67

4 Расчёт на прочность…………………………………………………………...69

4.1 Обеспечение прочности конструкции ……………………………………..69

4.2 Анализ режимов эксплуатации …………………………………………….70

4.3 Выбор материала…………………………………………………………….71

4.4 Нагрузки действующие на РН………………………………………………73

4.5 Расчёт на прочность ферменного отсека ДУ………………………………73

4.6 Расчет на срабатывание пиропатрона………………………………………77

4.7 Итоги прочностного расчета………………………………………………..79

5 Описание конструкции………………………………………………………..80

5.1 Общие сведения об устройстве РКН……………………………………….81

5.2 Устройство РН ………………………………………………………………82

5.3 Системы РН ………………………………………………………………….87

5.4 Принцип работы РН ………………………………………………………...91

5.5 Вывод…………………………………………………………………………95

6 Технологический процесс монтажа и регулировки двигателя …………….96

6.1 Технологичность конструкции……………………………………………...96

6.2 Технологическая проработка …………........................................................99

6.3 Обеспечение взаимозаменяемости ……………………………………….100

6.4 Выбор материалов ………………………………………………………....101

6.5 Схема членения ЛА ………………………………………………………..103

6.6 Управление качанием двигателя ………………………………………….106

6.7 Предварительное регулирование рулевых машин ………………………107

6.8 Стенд юстировки ДУ ЛА ……………………………………………….....108

6.9 Вывод………………………………………………………………………..110

7 Специальная часть. Технологический процесс усовершенствования тележки …………………………………………………………………………118

7.1 Назначение тележки ……………………………………………………….118

7.2 Технические данные тележки ……………………………………………..118

7.3 Устройство и работа составных частей тележки ………………………...120

7.4 Модернизация тележки ……………………………………………………121

7.5 Расчет двухступенчатого косозубого редуктора………………………....121

7.6 Вывод………………………………………………………………………..128

8 Безопасность жизнедеятельности при работе с компонентами топлива…129

8.1 Воздействие компонентов  топлив на человека…………………………..129

8.2 Основные свойства некоторых КТ..………………………………………130

8.3 Мероприятия по защите  обслуживающего персонала от  воздействия компонентов топлива…………………………………………………………..135

8.4 Первая помощь при отравлении компонентами топлива………………..138

8.1 Вывод………………………………………………………………………..140

9 Экономическая  часть………………………………………………………...141

9.1 Минимальная  стоимость изготовления серийного  образца ЛА в 

линейной постановке…………………………………………………………..141

9.2 Минимальная  стоимость изготовления серийного  образца ЛА в нелинейной постановке………………………………………………………..143

9.3 Минимальная  стоимость пуска ЛА……………………………………….146

9.4 Итоги экономического  расчета……………………………………………150

Заключение……………………………………………………………………...151

Список использованных источников………………………………………….152

Приложение А. Результаты расчетов…………………………………………153

Приложение Б. Графики зависимостей……………………………………….159