Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (МГТУ им. Н.Э. Баумана)

Факультет «Специальное машиностроение»

Кафедра «Космические аппараты и ракеты-носители»

Расчётно-пояснительная записка к курсовому проекту на тему «Проектирование и конструирование изделий»

Студент группы СМ12-81
		подпись		ФИО
Руководитель курсового проекта
		подпись		ФИО

Москва, 2013 г.

1.Техническое задание на курсовой проект

Вариант №…

Необходимо привести исходные данные необходимые для проектирования баллистической ракеты (БР), поставить основную цель и задачи курсовой работы (см. задание на курсовое проектирование).

2.Анализ прототипа (ракеты-аналога)

Провести краткий анализ (описание) ракеты-аналога:

• тактико-технические характеристики,

• общее описание конструкции,

• тип и характеристики двигательной установки (ДУ).

3.Расчёт характеристик двигательной установки 1-й и 2-й ступени

Необходимо привести:

1. Исходные данные, необходимые для расчёта характеристик ДУ.

2. Результаты расчёта, сведённые в таблицу.

3. Если в процессе расчёта параметров ДУ применялись дополнительные соотношения, то необходимо привести эти соотношения и результаты.

Расчёт может быть произведён либо с помощью графических зависимостей (см. Приложение I), либо в программном комплексе «Terra».

4.Расчёт проектно-конструктивных параметров БР

Необходимо привести:

1. Исходные данные, необходимые для расчётов проектно-конструктивных параметров БР.

2. Алгоритм проведения расчёта в программном комплексе «Rocket-2» (RK-2).

3. Результаты расчёта (в графическом виде) серии вариантов исполнения БР, проведя оптимизацию по стартовой массе. В качестве основного параметра рекомендуется поварьировать соотношение масс ступеней (λ = М₂/М₁), в диапазоне 0.15-0.40 с шагом 0.05. В качестве дополнительных параметров варьирования могут быть выбраны: давление наддува баков, количество ДУ, характеристики сухих отсеков и т.д.

4. Привести результаты оптимального по выбранным параметрам варианта конструкции (результаты остальных расчётов привести в Приложение 1).

5.Проектирования схемы пневмогидравлической системы

Привести общее описание пневмогидравлической системы (ПГС) ДУ. Последовательность её работы (запуск и отключение ЖРД, разделение ступеней). Привести схему ПГС в Приложение 2 (предпочтительно на листе формата А1).

6.Проектирование БР

На основе технического задания и проведённых ранее расчётов спроектировать общий вид БР (конструктивно-компоновочную схему). Отобразить по возможности подробно на общем виде и выносных видах принципиальные элементы конструктивного исполнения ракеты:

• узлы крепления ДУ,

• узлы крепления и отделения головной части (боевых блоков),

• узлы крепления и разделения ступеней,

• органы управления БР,

• места установки стыковочных шпангоутов.

Привести результат проектирования в Приложение 3 (предпочтительно на листе формата А1Х2).

7.Заключение

В качестве примера… В соответствии с поставленным техническим заданием на курсовое проектирование, по результатам проведённых исследований, была предложена конструктивно-компоновочная схема двухступенчатой БР, выполненной по … схеме …, дальностью …, с массой ПГ … …

Привести сравнение с ракетой-аналогом.

8.Литература

…

Данный документ является рекомендацией по оформлению и содержанию расчётно-пояснительной записки к курсовому проекту на тему «Проектирование и конструирование изделий» для студентов группы СМ12-81, и может быть использован в качестве шаблона.

Приложение I Характеристики некоторых ракетных топлив¹

Приложение II. Список рекомендованной литературы

• Материалы по общей методике проектирования БР

1. Генералов Н.Н. Учебная программа выбора проектно-баллистических параметров двухступенчатого изделия с ЖРД «Rocket-2»: Методическое указание. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.

2. Ковалёв Б.К. Проектирование и конструирование баллистических ракет дальнего действия: электронный конспект лекций, 2006.

3. Проектирование управляемой баллистической ракеты: Учебное пособие. А.В. Астрахов, Н.Н. Генералов, С.Д. Панин, М.П. Сычев. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 55 с.

4. Феодосьев В.И. Основы техники ракетного полёта. М.: Наука, 1981.469 с.

• Материалы по ракетам-аналогам

1. Волков Е.Б., Филимонов А.А., Бобырев В.Н. Межконтинентальные баллистические ракеты СССР (РФ) и США. М.: Изд-во РВСН, 1996. 376 с.

2. Каталог Оружие России 1996-1997 / Военный парад, 1997. 465 с.

3. Учебные материалы по ракетам, представленным в дем. зале каф. СМ1 Дмитриевского филиала МГТУ им. Н.Э. Баумана, пос. Орево, МО.

• Материалы по проектированию ДУ

4. Гахун Г.Г. Конструкция и проектирование жидкостных ракетных двигателей. М.: Машиностроение, 1989. 424 с.

5. Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. 488 с.

• Материалы для прорисовки элементов конструкций БР

6. Конструкция ракет с ЖРД: Методическое указание / под ред. В.П. Печникова и В.В.Трофимова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. 226 c.

7. Основы конструирования ракет-носителей космических аппаратов Б.В. Грабин, О.И. Давыдов, В.И. Жихарев, А.А. Золотов [и др.] / под ред. В.П. Мишина и В.К. Карраска. М.: Машиностроение, 1991. 416 с.

Приложение III.

Задание к курсовому проекту на тему «Проектирование и конструирование изделий»

Исходные данные на курсовое проектирование с распределением по вариантам приведены в таблице 1.

Основные цели выполнения данного проекта:

• овладение базовыми навыками по определению характеристик двигательных установок (ДУ) и проектированию пневмогидравлической схемы (ПГС) ДУ с жидкостным ракетным двигателям (ЖРД);

• овладение навыками определения проектно-конструктивных параметров баллистической ракеты (БР) с использованием готовых программ;

• изучение конструктивно-компоновочной схемы, а также конструкции основных узлов и агрегатов БР.

Основные задачи проектирования:

• определить основные проектные и конструктивные параметры БР с ЖРД;

• разработать общую конструктивно-компоновочную схему;

• детально проработать ПГС ДУ.

Основные требования к БР:

1. Назначение – боевое.

2. Наибольшая дальность – см. таблицу 1.

3. Тип головной части (ГЧ) – специальная боевая.

4. Масса ГЧ и количество боевых блоков в ГЧ – см. таблицу.

5. Характеристики ДУ:

• компоненты топлива – см. таблицу 1;

• давление в камере сгорания – см. таблицу 1.

6. Система управления – автономная.

До начала работы на ЭВМ на основании опыта и анализа ракеты-аналога (см. таблицу 1) необходимо подготовить недостающие для расчета исходные данные:

• соотношение масс ступеней;

• тип и дополнительные характеристики ДУ;

• давление в выходных сечениях сопел ДУ 1-й и 2-й ступеней;

• давление наддува в топливных баках 1 и 2 ступеней (Р_нд);

• конструктивными особенностями ДУ, органов управления, топливного и сухих отсеков.

Таблица. 1. Задание на курсовое проектирование для группы СМ12-81, 2012/2013 учебный год

№	ФИО	Lmax, км	Mпг, т	Число ББ	Ркс 1ст., МПа	Ркс 2ст., МПа	Компоненты топлива 1-й ступени	Компоненты топлива 2-й ступени	Аналог
	Королева Анастасия Федоровна	10000	2.8	4	15	15	AT + НДМГ	AT + НДМГ	РСМ-54
	Кравец Константин Олегович	12000	1.5	1	12	12	О2ж + Т1	О2ж + Т1	8К75 (Р-9)
	Марченко Анастасия Сергеевна	10000	3.4	1	16	16	AT + НДМГ	AT + НДМГ	8К81 (УР-200)
	Поминов Михаил Сергеевич	10000	2.8	1	15	15	AT + НДМГ	AT + НДМГ	PC-18 (УР-100Н)
	Понарин Алексей Георгиевич	12000	2.2	1	12	12	АК-27И + НДМГ	АК-27И + НДМГ	8К64 (Р-16)
	Светлов Павел Александрович	10300	1.7	1	10	10	О2ж + Т1	О2ж + Т1	8К75 (Р-9)
	Сысоев Арсений Алексеевич	10000	5.4	1	6	6	AT + НДМГ	AT + НДМГ	8К67 (Р-36)
	Чайкин Сергей Викторович	10000	1.8	1	15	15	AT + НДМГ	AT + НДМГ	РС-18 (УР-100Н)
	Чернов Дмитрий Сергеевич	10000	1.2	1	15	15	AT + НДМГ	AT + НДМГ	РС-10 (УР-100К)
	Яшин Андрей Андреевич	10000	1.8	1	12	10	AT + НДМГ	AT + НДМГ	8К81 (УР-200)

Руководитель курсового проекта: Леонов Виктор Витальевич, к.т.н. доцент каф. СМ1.

1 Графики построены по данным представленным д.т.н. профессором Трусовым Б.Г.

8