12.4.11. Расчет прочих масс ракеты-носителя

В специальной литературе представлены зависимости, с помощью которых можно рассчитать массы прочих составных частей ракеты-носителя:

- массу теплозащиты днищ баков (для криогенных компонентов топлива);

- массу донной защиты хвостового отсека;

- массу рамы хвостового отсека;

- массу рулевых ЖРД;

- массу кабелей и штепсельных электроразъемов;

- массу трубопроводов высокого давления системы управления и колодок пневмогидроразъёмов и др.

12.5. Детальный расчет

Детальный расчет масс элементов конструкции ракеты-носителя производится на стадии конструирования, когда конфигурация и размеры этих элементов уже определены. В задачу проектирования детальный расчет масс не входит. Однако по результатам этого расчета происходит уточнение инерционных и центровочных характеристик ракеты-носителя.

Контрольные вопросы

1. Какие этапы расчетов масс составных частей ракеты-носителя вы знаете?

2. Приведете методику предварительного расчета составных масс ракеты-носителя.

3. Приведите зависимость для расчета массы хвостового отсека.

4. Какие особенности расчета массы хвостового отсека в зависимости от схемы нагружения Вы знаете?

5. Приведите формулу для расчета массы двигательной установки.

6. Приведите зависимость для расчета массы окислителя и горючего.

7. Приведите формулу для расчета массы конструкции топливных отсеков.

8. Приведите расчетные зависимости для расчета массы конструкции приборного отсека.

9. Приведите зависимость для расчета массы приборов системы управления.

10. Приведете последовательность этапов методики проектировочного расчета масс составных элементов ракеты-носителя.

11. Какой расчетный случай рассматривается при выборе масс конструкций ракеты-носителя? Приведите примерные числовые данные.

12. Какие определяющие нагрузки, действующие на ракету-носитель, учитываются при расчете масс конструкций? Приведите расчетные схемы и расчетные зависимости.

13. Какие расчетные сечения ракеты-носителя рассматриваются при расчете масс элементов конструкций?

14. Приведите схему, расчетные зависимости и последовательность расчета осевых сил в сечениях ракеты.

15. Приведите методику расчета изгибающих моментов в корпусе ракеты. Приведите расчетные зависимости.

16. Дайте определение приведенной сжимающей силы в корпусе ракеты. Приведите расчетные зависимости для определения приведенной сжимающей силы.

13. Расчет координат центра масс и моментов инерции ракеты-носителя

13.1. Расчет координат центра масс ракеты

На основании предварительной массовой или лимитно-массовой сводки и компоновочной схемы ракеты-носителя можно определить положение центра масс ракеты. На рис. 13.1 и 13.2 приведены схемы, иллюстрирующие положение системы координат, связанной с корпусом ракеты, и координаты составных частей ракеты.

Координата центра масс ракеты-носителя по оси подсчитывается по следующей зависимости

, (14.1)

где k – количество рассматриваемых составных частей ракеты.

Рис. 13.1. Система координат и схема для расчета положения центра масс ракеты по продольной оси

Рис. 13.2. Система координат и схема для расчета положения центра масс ракеты-носителя в поперечной плоскости

Центр масс ракеты-носителя по осям и подсчитывается по аналогичным зависимостям:

; (13.2)

. (13.3)

В первом приближении в расчет принимаются относительно крупные составные части ракеты, которые, как правило, симметричны относительно оси . Поэтому для этого этапа расчета можно принять .