Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Москаленко Г.М. Инженерные методы проектирования в ракетодинамике

.pdf
Скачиваний:
45
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
12.76 Mб
Скачать

Кривые, иллюстрирующие существование экстремума функ­ ции Ркр= Ркр(5кр) при т = 1/2, приведены на рис. 214 и 215.

Как видно из графиков, поперечная перегрузка крыла пр, функцией которой является конструктивный коэффициент акр(«р), оказывает влияние только на величину параметра рКр = Ркртт.

Рис. 214. Зависимость веса планера от

Рис. 215.

Зависимость нагрузки от

площади

крыла

2 соответствуют

площади крыла

пара-

П р и м е ч а н и е .

Точкам 1 и

минимальные

значения

метра Gn„/5Kp.

 

 

 

и

(26)

минимальное

В соответствии с выражениями (25)

значение нагрузки на крыло определится как

 

 

 

 

.

т+

 

 

 

 

 

 

1

Aa = latf(m +

l)]V«Gnamax.

(29)

Л Рт1п = а ^ і ^ - ± і і

-

Формула (29) показывает, что величина минимальной нагруз­ ки на крыло от веса ракетопланера определяется не только гру­ зом Ди, но и конструктивным параметром акр.

Таким образом независимо от действующих нагрузок, темпе­ ратурных условий полета, материала конструкции и других фак­ торов, определяемых конструктивным коэффициентом аКр, вес планера не должен превосходить величины, определяемой выра­ жением (28).

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.

Flug-Revue, 1956, No. 1, pp. 37— 40.

2.

Missiles Space Daily, 1965, v. 11, No. 7, pp. 48— 49.

3.

SA E Special Publications, 1964, No. 257, pp. 63—85.

4.Aviation Week and Space Technology, 1963, vol. 79, No. 1, pp. 54—55; 59—61; 63—65.

5.Missiles and Rockets, 1966, vol. 18, No. 22, pp. 50—52—54

6.Spaceflight, 1966, vol. 18, No. 4, pp. 14— 16.

7.SA E Journal, 1967, vol. 75, No. 1, pp. 84—88.

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

Стр.

Предисловие...................................................................................................................................

 

 

 

 

3

Введение

 

 

 

 

7

Условные обозначения.............................................................................................................

 

 

12

Глава Е Классификация

ракетных летательных ап п а р а то в ........................

20

1.1. Классификация р а к е т

..........................................................................................

20

1.2.

Классификация

ракетных летательных аппаратов многократ­

 

 

ного применения .

 

40

1.3. Схема одноступенчатой ....................................................................

р а к е т ы

47

1.4. Схема составной р а к е т ....................................................................................ы

47

1.5. Особенности схем одноступенчатых и составных ракетопланов

50

1.6. Экспериментальные ракетопланы ................................................................

51

Список литературы

...................................................................................................................

 

 

55

Глава II. Движение

ракеты в п ........................................................................у с т о т е

56

2.

1. Секундный

расход м а .............................................................................с с ы

56

2.2.

Идеальная

т я г а ......................................................................................................

 

57

2.

3. Линейный закон изменения ...........................................................м а с с ы

58

2.4.

Показательный закон изменения .................................................м а с с ы

58

2.5.

Тяга ракетного

д ви гател ................................................................................я

59

2.6.

Удельная

т я .........................................................................................................г а

 

61

2.7.

Основное

уравнение .................................................движения р а к е т ы

62

2.

8. Первая задача .....................................................................Циолковского

63

2.9.

Стартовая

перегрузка.........................................................................................

 

65

2.

10. Время полета .................................

при

работающем д ви гателе

67

2.11. Вторая задача Циолковского для линейного закона измене­

ния м а с с ы ................................................................................................................

69

2.12. Вторая задача Циолковского для показательного закона из­

 

 

менения

м а с с ы .......................................................................................................

 

 

71

2.

13.

Формула

Циолковского для составной р а к е т ы ..............................

 

72

Список литературы ...................................................................................................................

 

 

75

Глава III. Экстремальные расчетные случаи нагружения элементов

кон­

 

струкции р а к е т ....................................................................................................................

 

 

76

3.

1. Сила лобового сопротивления......................................................................

 

77

3.2. Расчетный

случай для

подвесных б а к о в ............................................

 

79

3.

3.

Расчетные случаи для определения осевых н а гр узо к .................

 

80

3.

4.

Расчетные случаи для несущих б а к о в ..................................................

 

84

3.

5.

Отсеки верхней части р а к е т ы .....................................................................

 

86

3.

6.

Отсек средней части р а к е т ы .......................................................................

 

87

3.

7.

Отсеки нижней части р а к е т ы ......................................................................

 

89

3.

8.

Топливный отсек с подвесными б а к а м и .............................................

 

89

3.9. Условие

постоянства

гидростатического давления у

входа

 

 

в топливные н а с о с ы .............................................................................................

 

 

91

Список литературы ....................................................................................................

'.

. .

94

388

 

 

 

Стр.

Глава IV. Функциональный характер весовых зависимостей..........................

95

4.

1.

Топливные б а к и ..................................................................................................

96

4.

2.

Шпангоуты б а к о в ..............................................................................................

102

4.3. Избыточное давление несущих баков с учетом экваториальных

 

 

напряжений на критическую с и л у .............................................................

 

102

4.4. Простой

ст е р ж е н ь ................................................................................................

 

 

106

4.5. П а н е л и

.....................................................................................................................

 

 

 

 

107

4.6. Гладкая

цилиндрическая о б ол оч ка ...........................................................

 

108

4.7.

Трехслойные

цилиндрические оболочки

с ребристым заполни­

 

 

 

телем ..............................................................................................................................

 

 

 

 

 

109

4.

8. Подкрепленная

цилиндрическая

о б о л о ч к а .......................................

110

4.

9. Элементы конструкции, воспринимающие поперечные нагрузки

111

4.

10.Конструкция, выполненная в виде дископлана.............................

112

4.

11.. Торовые .б а к и ...................................................................................................

 

 

113

4.12.

Элементы

ракетно-авиационных

конструкций ............................

115

4.

13.

Запас т о п л и в а ......................................................................................................

 

 

119

4.

14.

Пассивный

груз......................................................................................................

 

 

121

4.

15.

Конечный

вес

р а к е т ы ..................................................................................

 

 

121

4.

16.

Простейшие весовые зави си м ости .....................................................

 

121

Список литературы

...................................................................................................................

 

 

 

128

Глава V . Влияние диаметра и удлинения на весовые характеристики

 

топливных баков

и их

о т се к о в ...............................................................................

 

 

129

5.

1.

Влияние удлинения на вес обечайки

бака при постоянном

 

 

внутреннем давлении ..........................................................................................

 

 

130

5.2. Влияние удлинения на вес обечайки бака при переменном гид­

ростатическом д авл ен и и ...................................................................................

132

5.3. Влияние удлинения на вес днищ баков при постоянном внут­

реннем д авл ен и и ....................................................................................................

133

5.4. Влияние удлинения на вес днищ баков при переменном гидро­

статическом д ав л ен и и .......................................................................................

134

5.5. Влияние удлинения на вес обечайки и днищ баков при пере­

 

менном избыточном давл ен и и ......................................................................

135

5. 6. Влияние удлинения на вес шпангоутов б а к о в ...............................

137

5.7. Общие замечания по влиянию удлинения на весовые характе­

ристики элементов конструкции баков .................................................

139

5.8. Влияние удлинения на вес топливных баков при постоянном

 

внутреннем давлении ..........................................................................................

140

5.9.

Оптимальное

удлинение неизолированной обечайки бака

при

 

переменном

внутреннем давлении ............................................................

143

5. 10. Оптимальный диаметр многобакового отсека при учете осевых

 

 

сжимающих

 

с и л ...................................................................................................

145

5.11. Оптимальный

диаметр многобакового отсека при учете

сил

 

внутреннего

гидростатического давления ............................................

146

Список литературы ..................................................................................................................

 

 

151

Глава

V I.

Основная

весовая зависимость и ееприлож ения.......................

152

6. 1. Вывод основной весовой зависимости.....................................................

152

6.2,

Варианты основной весовой зависим ости .......................................

154

6.

3.

Влияние удельного веса топлива на весовуюо т д а ч у ...................

156

6.4.

Оценка эффективности ракетных т о п л и в ............................................

158

6.5. Влияние гарантийных запасов топлива на величину полезного

груза составной ракеты ...................................................................................

163

6.6. «Весовой барьер» ракетно-авиационных конструкций . . . .

166

Список литературы ..................................................................................................

171

Глава V II. Характеристики режимов вертикального полета ракеты в пу­

 

стоте с учетом весовых ф ак то р ов .........................................................................

172

389

Стр.

7.1. Высота вертикального подъема на работающем двигателе при

двух законах изменения м а с с ы .....................................................................

172

7.2.Высота вертикального подъема на пассивном участке траек­ тории . , ................................................................................................................ 175

7.3. Влияние перегрузки на высоту вертикального подъема на ак­

тивном участке при двух законах изменения массы ....................

176

7.4. Полная высота подъема при двух законах изменения массы . . 178

7.5. Влияние перегрузки на полную высоту подъема при двух за­

конах изменения м а с с ы ....................................................................................

180

7. 6. Космический ракетный поезд Циолковского. Конечная скорость

 

ракетного поезда ....................................................................................................

181

7.7.Вертикальный подъем ракеты на пассивном участке траекто­

рии с учетом сопротивления с р е д ы ............................................................

185

Список литературы ....................................................

 

189

Глава V III. Оптимальные режимы в простейших

случаях движения

точки переменной

м а с с ы ..........................................................................................

190

8. I. Первая задача

Космодемьянского............................................................

190

8.2. Учет весовых факторов в первой задаче Космодемьянского . . 194

8.

3. Вторая задача Космодемьянского...........................................................

 

 

195

8. 4. Третья задача Космодемьянского...............................................................

 

 

197

8.5. Учет весовых факторов в третьей задаче

Космодемьянского

 

применительно к двум законам изменения м а с с ы

.......................... 199

8.6. Вертикальное движение летательного аппарата

в

присутствии

 

тормозящей реактивной т я г и ..........................................................................

 

 

200

Список литературы ...................................................................................................................

 

 

203

Глава

IX. Летные характеристики ракетоплана.................................................

 

 

204

9. 1. Квазигоризонтальное движение ракетоплана

с

малой постоян­

 

ной ск о р о стью ..........................................................................................................

 

 

205

9.2.Влияние стартовой тяговооруженности на дальность марше­ вого полета ракетоплана с малой постоянной скоростью . . . 207

9.3.Квазигоризонтальное движение ракетоплана с большой по­

 

стоянной ск оростью ..............................................................................................

 

 

209

9.4.

Влияние стартовой тяговооруженности на

дальность

марше­

 

 

вого полета ракетоплана с большой постоянной скоростью

212

9.5.

Оптимальная скорость маршевого полета

ракетоплана

с уче­

 

 

том расхода топлива на участке вы ведения.........................................

 

214

9.6. Время, скорость, дальность и высота квазистационарного пла­

нирования при положительной подъемной с и л е ...............................

217

9.7. Влияние маршевой скорости на дальность полета ракетоплана

с учетом планирования......................................................................................

222

9. 8. Активно-инерционный полет ракетоплана...........................................

223

9.9. Время, скорость, дальность и высота квазистационарного пла­

 

нирования при отрицательной подъемной с и л е .................................

225

Список литературы ...................................................................................................................

 

 

230

Глава X. Оптимальные параметры одноступенчатых р а к е т ..........................

231

10.

I. Основные параметры

одноступенчатых р а к е т .................................

232

10.2. Стартовая перегрузка в пустоте при линейном законе измене­

 

ния м а с с ы ..................................................................................................................

 

 

233

10.3. Стартовая

перегрузка

в

пустоте при показательном

законе

 

изменения

м а с с ы ....................................................................................................

 

 

238

10.4. Сравнение

линейного

и

показательного законов изменения

 

м а с с ы .............................................................................................................................

 

 

 

240

10.

5. Стартовая перегрузка с учетом влияния атмосферы............................

242

10.6. Оптимальный диаметр корпуса ракеты с учетом влияния атмо­

сферы

,

.

..................................................................................................

244

390

10.7. Графический метод определения оптимальных значений основ­

Стр.

 

ных парам етров

.....................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

247

10.8. Выбор стартовой

перегрузки по

критерию максимальной

на­

 

грузки на

тягу . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

248

10.9. Определение потребной весовой отдачи по приведенной конеч­

 

ной ск ор ости .............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

Список литературы

..................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

253

Глава XI. Частные случаи

распределения

масс

по

ступеням

многосту­

 

пенчатых р а к е т ........................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

254

11. 1. Основные

параметры .......................................................

составных

р а к е т

 

 

 

 

 

 

257

11.2. Простейший .......................................................

закон распределения

м а с с

 

 

 

 

 

 

259

11.3. Частный

 

случай

распределения

масс

для двухступенчатых

 

р а к е т ..............................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

265

11.4. Частный случай условия оптимальности при о(Ѳк)= 0

 

. . . .

267

11.5. Частный

случай

распределения

масс

при

заданном

пара­

 

метре е* . . ..........................................................................................................

271

11.6. Частный

 

случай

распределения

масс

при заданном

пара­

 

метре |лк*

* . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

272

11.7. Частный

 

случай

распределения

масс

при заданном

пара­

 

метре М

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

273

11.8. Частный

 

случай

распределения

масс

при заданном

пара­

 

метре ек*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

275

11.9. Оптимальное ............................................................

количество ступ ен ей

 

 

 

 

 

 

 

275

Список литературы ..................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

284

Глава X II. Оптимальные

параметры многоступенчатых

ракет

 

. . . .

285

12. 1. Общий случай ....................................................условий оптимальности

 

 

 

 

 

 

285

12.2. Общий случай распределения масс методом смежных ступеней

288

12.3. Выбор параметров .....................................................методом M = c o n s t

 

 

 

 

 

 

 

290

12.4. Теорема M = ...............................................................const

в общем в и д е

 

 

 

 

 

 

 

 

294

12.5. Практические ..........................................следствия теоремы M = c o n s t

 

 

 

 

 

298

12.6. Замечания к ..........................учету программы полета по углу Ѳ

 

 

 

 

303

Список литературы ..................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

313

Глава X III. Режимы

движений ракетно - космических систем

многократ­

 

ного применения...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

314

13. 1. Движение ракетоплана .....................в

режимерикошетирования

 

 

 

317

13.2. Приближенные зависимости для пологой баллистической траек­

326

тории .............................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.3. Вход ракетоплана в плотные слои атмосферы по баллистиче­

 

ской траектории.....................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

329

13.4. Вертикальное ..............................................снижение с

большихв ы с о т

 

 

 

 

 

 

332

13.5. Суборбитальное ................................................движение ракетоплана

 

 

 

 

 

 

334

13.6. Переходные

режимы

движения

ракетоплана

в вертикальной

 

плоскости

. .......................................................................................................

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

339

13.7. Потери скорости

при

вираже в горизонтальной плоскости . .

345

Список литературы ..................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

349

Приложения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Функциональный

характер

основных

параметров для

двух

за­

 

конов изменения ..........................................................................................м а с с ы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

350

2. Сводка параметрических зависимостей по топливным бакам раз­

 

личных схем при ................................................................£3 =Аоб = 6дн = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

351

3. Оптимальная

скорость

снижения груза на

парашютно-реактив­

 

ной си сте м е ....................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

364

4. Условия возвращения ракетоплана к

месту

старта

при

малых

 

скоростях

полета ........................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

367

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

391

 

 

 

 

Стр.

5.

Сравнительный

анализ

баллистических и крылатых

ракет-носи­

 

телей многократного применения.....................................................................

371

6.

Весовые характеристики некоторых ракетных летательных аппа­

 

ратов и их систем : ...................................................................................................

 

375

7.

Модифицированные ракеты-носители.............................................................

380

8.

Центровочные

расчеты

по выбору компоновочной

схемы сямп.

 

лета с ракетными ускорителями.......................................................................

383

9. Максимально допустимый вес ракетопланера.......................................

385

Список литературы

...................................................................................................................

 

388

Григорий Макарович МОСКАЛЕНКО

ИНЖ ЕНЕРНЫЕ МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ В РАКЕТОДИНАМИКЕ

Редактор издательства

В. Г. Гатагогу

Технический

редактор

Л . А . Макарова

Переплет художника

А . Ю . Литвиненко

 

Корректор

Е. П . Карнаух

Сдано в набор 31/Ѵ-1973 г.

Подписано

к печати 5/1-1974 г. •

 

 

Т-02844

Формат 60X 90/16

 

 

Бумага N« 2

Печ. л. 24,5

 

 

Уч.-изд. л. 22,9

Тираж 2700 экз.

 

 

Изд. зак. 3911

 

 

Цена

1 р. 39 к.

Издательство «МАШ ИНОСТРОЕНИЕ», 107885, Москва, Б-78, 1-й Басманный пер., 3.

Московская типография № 8 «Союзполиграфпрома» при Государственном комитете Совета Министров СССР

по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, Хохловский пер., 7. Тип. зак. 3479

У ' . .

2l 8 b 1

1/

XjP-;f

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ