Титульный лист

М А И

Н.А.Панасюк, А.Л.Пантюхов, А.А.Сычев

Методические рекомендации

к курсовому проекту

«Оценка характеристик ЛА с РДТТ»

Под редакцией А.Л.Гайдукова

Москва 2010

Оборот

Авторы-составители:

Н.А.Панасюк, А.Л.Пантюхов, А.А.Сычев,

редактор А.Л.Гайдуков.

Методические рекомендации к курсовому проекту «Оценка характеристик ЛА с РДТТ.» М, МАИ, 2011. – с, ил.

В методических рекомендациях рассмотрены вопросы оценки массово-геометрических характеристик вариантов ЛА с РДТТ при заданных проектных параметрах. Представлен вариант математической модели, пример оценочного проектного расчета и перечень исходных данных, передаваемых в методику и программу баллистического расчета. Пособие предназначено для студентов, выполняющих курсовой проект по преддипломному курсу «Проектирование и конструкция летательных аппаратов»

Введение.

В ходе курсового и дипломного проектирования студенту предлагается оценить основные массово-геометрические характеристики ЛА и его летные возможности.

При оптимизации проектных параметров эта процедура повторяется многократно для выбора варианта ЛА, наилучшим образом удовлетворяющего поставленным в задании тактико-техническим требованиям.

Настоящая брошюра содержит методики и алгоритмы, которые могут быть использованы для приближенного определения массовых и геометрических характеристик твердотопливных ракет и позволяет подготовить исходные данные для оценки их баллистических возможностей по методике и программе проектно-баллистических оценок, пригодной как для твердотопливных, так и для жидкостных ракет.

Данные методические рекомендации рассчитаны на студентов старших курсов, специализирующихся в области ракетно-космической техники, и могут быть использованы в качестве пособия при выполнении домашних заданий, курсовых и дипломных проектов и работ.

Для оценки массово-геометрических характеристик использованы зависимости, предложенные в работе [1], а типовые варианты конструктивной схемы ракеты, основные проектные параметры и ориентировочные значения дополнительных исходных данных заимствованы из пособия (методических рекомендаций) [2]. Исходные данные для проектно-баллистических оценок подготовлены для использования методики и программы, рассмотренных в работе [3].

Задачи баллистического проектирования.

Баллистическое проектирование является частью процесса проектирования ракеты и представляет собой одну из частных задач, решаемых при создании ракетной системы на этапах технических предложений и эскизного проекта. При этом предполагается, что вначале формируется конструктивно-компоновочная схема ракеты, выбираются тип системы управления, схема движения на активном участке траектории (АУТ). Одновременно устанавливаются основные требования к применяемым в ракете топливу и материалам, определяются примерная масса полезной нагрузки и требуемый интервал дальностей или максимальная дальность доставки полезной нагрузки.

Под баллистическим проектированием обычно понимают нахождение основных массовых, геометрических и тяговых характеристик ракеты, при которых обеспечивается наилучшее значение выбранного критерия качества ракеты. Обычно, если стартовая масса ракеты ограничена или задана, эффективность этой ракеты при баллистическом проектировании определяется массой полезной нагрузки, доставляемой на заданную дальность, или дальностью, на которую доставляется полезная нагрузка заданной массы.

В начале баллистического проектирования выбирается или задается та совокупность проектных параметров, которая при выбранных конструктивных решениях, материалах и топливах позволяет через упрощенные алгебраические соотношения оценить массовые, геометрические и энергетические характеристики ракеты и ее отдельных ступеней.

Задачу баллистического проектирования можно сформулировать как часть процесса поиска оптимальных значений проектных параметров, позволяющих обеспечить наилучшее значение выбранного критерия качества при удовлетворении ограничений (схемно-конструктивные решения, полетные нагрузки и др.). Проектирование ракеты есть итерационный процесс с нарастающим от этапа к этапу объемом информации и степенью ее детализации, поэтому возврат к этапу проектно-баллистических оценок происходит неоднократно.

В данных методических материалах задача оптимизации проектных параметров не рассматривается. Проектные параметры считаются заданными, а их варьирование и оптимизация потребуют многократного применения рассматриваемой методики и программы.

Ниже будут приведены типичные уравнения связи между проектными параметрами и характеристиками ракеты.