Конструирование ДЛА РДТТ (стр. 4 из 5)

Диапазон экслуатационных температур разделим на равные промежутки и проведем расчет по следующим формулам для каждого из них. Данные представлены в таблице:

Температурный симплекс:

;

Коэффициенты аппроксимации, при μ = 0,2…20;

;

Допустимы ряд темпер-тур Т (К)	600	650	700	750	800	850
q=	0,8931	0,8756	0,8582	0,8408	0,8233	0,8059
lgq0=	0,0122
С=	0,4000
А=	0,4500
lgq-lgq0=	-0,0613	-0,0699	-0,0786	-0,0875	-0,0966	-0,1059
1/М=	0,0049	0,0049	0,0049	0,0049	0,0049	0,0049
δп(м)=	0,0271	0,0250	0,0233	0,0218	0,0205	0,0194

4.Срез сопла.

Время работы двигателя 18 секунд.

Материал стенки: ВТ-14;

Плотность: ρ_М = 4510 кг/м³;

Прочность материала днища: σ = 1000 МПа;

Теплоемкость титанового сплава: Ср_М = 586

Теплопроводность: λ_М = 16,9

Коэффициент теплопроводности: а_М = 0,00000642 м²/сек;

Толщина днища: δ_дн = 0,004 м.;

Допустимая температура стенки: Т_g = 900 К;

Начальная температура материала: Т = 293,15 К;

Материал теплозащитного покрытия: SiC;

Плотность: ρ_п = 1700 кг/м³;

Теплоемкость покрытия: Ср_П = 1250

Теплопроводность: λ_П = 4,19

Коэффициент теплопроводности:

Коэффициент теплоотдачи: α = 1227,904

Определяем толщину ТЗП для ряда температур стенки (титанового сплава):

Температурный симплекс:

;

Коэффициенты аппроксимации, при μ = 0,2…20;

;

Допустимы ряд темпер-тур Т (К)	600	650	700	750	800	850
q=	0,7415	0,6994	0,6573	0,6152	0,5731	0,5309
lgq0=	0,0122
С=	0,4000
А=	0,4500
lgq-lgq0=	-0,1421	-0,1675	-0,1944	-0,2232	-0,2540	-0,2872
1/М=	0,0037	0,0037	0,0037	0,0037	0,0037	0,0037
δп(м)=	0,0022	0,0014	0,0008	0,0002	0,0002	0,0005

8.Расчет на прочность камеры сгорания.

Свойство материала корпуса (обечайки):

Стеклопластик:

σ_в= 950 МПа;

Е = 39,2ּ10³МПа;

Днища:

Титановый сплав:

σ_в= 1000 МПа;

Толщина обечайки:

δ_об = 0,002 м.;

Длина: L_об. = 1,229 м.;

Диаметр камеры сгорания:

D_к = 0,5443 м.; R_к = 0,200 м.;

Толщина эллиптического днища:

δ_дн. = 0,002 м.;

Относительная величина вылета крышки:

m= 0,5;

Величина вылета крышки:

b = 0,099 м.;

Напряжения от внутренних сил:

Для обечайки:

Суммарное напряжение:

Коэффициент запаса прочности:

Для эллиптического днища:

Суммарное напряжение:

Коэффициент запаса прочности:

Расчет на устойчивость.

Определяем является ли оболочка длинная. Если выполняется условие

, то оболочка считается длинной.

- Оболочка считаем длинной;

Критическое внешнее давление:

Критическое число волн:

Устойчивость от сжатия осевыми силами:

Критическое осевое усилие:

Критическое напряжение сжатие:

=266907МПА

Устойчивость при изгибе обечайки:

Принимаем α_с = 0,5.

9. Расчет массы воспламенителя.

Состав воспламенителя:

Горючее: Бор + Алюминий;

Окислитель: PbCrO₄ ;

Воспламенитель находится в петардах.

Воспламенительное устройство корзинного типа.

Давление при котором начинается воспламенение основного заряда

Pк_нач.=3500000 Па;

Расчет массы воспламенителя.

Выбираем на 1 м² горящей по поверхности заряда 0,13 … 0,2 кг. Воспламенительного состава.

S_I,П = 1,26 м² – начальная площадь поверхности горения.

m_В = 0,23 кг.

Определяем размер петард:

d_нар = 0,068 м.; d_вн. = 0,02 м.;

ρ_В = 1640

Определяем объем занимаемый петардами:

Определяем площадь поперечного сечения:

Определяем длину воспламенителя:

Определяем число петард:

Максимальное число шашек может быть до 20 мм. Выбираем 10 мм.

Выбираем число петард 14.

Между петардами помещаются резиновые площадки для уменьшения образование пороховой «пыли». Наличие пороховой «пыли» нежелательно, т.к. она может привести к нестабильной работе воспламенителя и к увеличению полей разбросов его характеристик .

10. Описание конструкции.

Корпус двигателя выполнен из стеклопластика, методом спирально-поперечной намотки.

На внутреннюю поверхность корпуса нанесено ТЗП. Днища корпуса, как переднее, так и заднее – эллиптические, которые при одинаковых параметрах имеет больший объем, чем сферическое днище. В переднем днище располагается воспламенитель корзинного типа. Горючее: Бор + Алюминий; Окислитель: PbCrO₄ ;Воспламенитель находится в петардах.

РДТТ снабжается поворотным соплом с жидким шарниром, который обеспечивает предельное отклонение +- 4˚.

Сопло состоит из утопленной входной части, жидкого шарнира. Расширяющаяся часть сопла профилированная (методом Рао). Жидкий шарнир защищен от действия горячих газов теплозащитным кожухом.

Заряд выполнен из топлива марки Arcadene-253A. Конструкция заряда выполнена таким образом, чтобы обеспечить нейтральный закон горения. Канальная часть заряда имеет форму 6-лучевой звезды.

11.Спец. часть проекта. УВТ.

Для управления движения ЛА в соответствии с требуемой траекторией необходимо иметь возможность измять величину и направление вектора скорости, а также ориентацию осей ЛА в пространстве. С этой целью используются реактивные двигатели и различные органы управления, действие которых создает необходимые для управления силы и моменты.

Управление ЛА осуществляется с помощью органов управления, построенных с использованием аэродинамических сил или энергии истекающей струи двигателя. Иногда применяют комбинированные органы управления, в которых используется аэродинамическая сила и сила истекающей газовой струи.

Одним из наиболее простых методов управления вектором тяги является поворотное сопло. Здесь сопло соединяется с корпусом двигателя через жидкий шарнир. Данный шарнир представляет собой опору и фланцем между которым располагается полостью, заполненной маслом. Полость состоит из корпуса (титанового сплава), сама оболочка состоит из эластомера заполненного жидкостью под давлением. Применение такого шарнира позволяет отклонять сопло в двух плоскостях (тангажу и рыскания) на 4 (максимум) градуса.

12.Описание ПГС.

Два руль привода 10 питаются жидкостью. Вся магистраль от руль приводов до бачка 6 заранее заполнена несжимаемым маслом, вытесняется из бачка газом, из аккумулятора давления. Заправка шарболона 1 происходит через заправочный кран 2. Газ закачивается под давлением, которое контролируется манометром от заправочной станции.