5 Компоновка летательных аппаратов

5.1 Общие сведения

Компоновка – это заключительный этап синтеза проекта ЛА как на стадии предварительного проектирования, так и на стадии эскизного проектирования. При создании нового ЛА после того как определены его основные параметры, масса и состав размещенных внутри корпуса агрегатов, грузов и блоков аппаратуры, переходят к следующему этапу – компоновке ЛА. Компоновка и конструктивно-массовые параметры определят его облик. Под компоновкой понимают выбор внешних форм и взаимного расположения частей, агрегатов и грузов, размещенных внутри корпуса и снаружи ЛА. Этап разработки компоновки так же, как и все стадии проектирования ЛА, выполняется методом итераций, т.е. последовательными приближениями решения задачи, переходя от упрощенного начального варианта к более точным вариантам, отвечающим определенным критериям качества. Первоначальный вариант компоновки может быть разработан на предварительной стадии проектирования с использованием ряда статистических данных, которые получены при анализе целого ряда аналогичных ЛА (прототипов). Такая методология и апробируется в данной работе. В результате этого будет получен первоначальный (опорный) вариант ЛА как основа для дальнейшего проектирования в курсовых проектах.

Традиционно принято различать аэродинамическую, объемно-массовую и конструктивную компоновки.

5.2 Аэродинамическая компоновка

Под аэродинамической компоновкой понимают выбор взаимного расположения корпуса и несущих поверхностей, создающих подъемную силу (крыльев, рулей, стабилизаторов и дестабилизаторов), а также число и расположение ступеней для многоступенчатых ракет. Последовательное расположение ступеней называют схемой «тандем», а параллельное их расположение – пакетной схемой.

Для крылатых ЛА задачей является выбор аэродинамической схемы, определение места расположения крыла, площади и места расположения оперения в целях обеспечения статической устойчивости и балансировки. На их выбор влияют аэродинамические характеристики ЛА, его динамические свойства и возможность рациональной компоновки агрегатов и систем в корпусе ЛА. Практика показывает, что в наибольшей степени выбор аэродинамической схемы обусловлен типом двигательной установки, составом бортового оборудования, габаритами отдельных агрегатов, требованиями центровки.

5.3 Объемно-массовая компоновка

Объемно-массовая компоновка представляет собой размещение на ЛА двигательной установки, полезного груза (нагрузки), аппаратуры системы управления, бортовых источников энергии и других вспомогательных аппаратов и оборудования. К объемной компоновке ЛА предъявляются следующие требования:

– создание условий для надежной и эффективной работы всех размещаемых на ЛА грузов и оборудования;

– удобство технического обслуживания размещаемого оборудования (в том числе при монтаже и проверках его работоспособности);

– обеспечение высокой плотности компоновки, что благоприятствует получению меньших объема и массы ЛА;

– размещение агрегатов, грузов, оборудования и топлива с учетом требуемого положения центра масс ЛА, обеспечивающего достаточную устойчивость и управляемость ЛА на траектории.