Вопросы к государственному экзамену по специальности 13.06 «Ракетостроение»
|
1. Требования, предъявляемые к ЭУ ЛА. Источники энергии и массы. Принципиальная схема ЭУ: источники энергии, рабочее тело, реактор, ускоритель. Классификация ЭУ: химические, электрические, ядерные, солнечные, газовые. Характеристики и области применения. Взаимосвязь параметров ракеты, двигателя, топлива |
|
2. Уравнение тяги как результирующая действия всех газодинамических сил. Полный импульс тяги. Удельный импульс и удельная тяга. Давление, температура горения топлива, энергомассовое совершенство двигателя. |
|
3. Термодинамический расчет процессов в камере. Основные термодинамические характеристики топлива, порядок их определения |
|
4. Расход газов через сопло. Характерные области течения в сопле. Профилирование сопла, режимы работы. Потери удельного импульса. Адиабатическое истечение. 5. Определение газодинамических параметров течения в сопле с помощью газодинамических функций |
|
6. Типы зарядов и из основные характеристики. Требования, предъявляемые к зарядам. Выбор требуемой поверхности горения. Расчет заряда канально-щелевой формы |
|
7. Механизм горения баллиститного топлива. Особенности горения смесевого топлива Внутренняя баллистика камеры. Основные уравнения. Процесс воспламенения заряда: расчет массы воспламенительного устройства. Расчет кривой «давление-время»: выход двигателя на режим, стационарный режим, выключение двигателя. |
|
8. Причины отклонения параметров РДТТ от номинальной величины. Определение разброса ВБХ. Регулирование по давлению и тяге. |
|
Классификация ЖРД, области применения, преимущества и недостатки. Характеристики камеры и двигателя. Коэффициенты потерь. Характеристики: расходная, высотная. Топлива для ЖРД |
|
9 Основные элементы процессов превращения. Назначение и виды форсунок. Головки камер сгорания. Схемы расположения форсунок. Расчет соотношения компонентов по сечению камеры |
|
10. Регулирование ЖРД. Запуск и остановка двигателя. Основные задачи регулирования. |
|
11. Охлаждение ЖРД. Процессы теплообмена и защиты стенок камеры сгорания. Особенности теплообмена. Способы охлаждения. Расчет охлаждения |
|
12. Система подачи топлива. ЭУ с турбонасосной системой подачи, их основные элементы. Тяга и удельная тяга. Топливные баки: расположение расчет объема. ЭУ с замкнутой схемой, преимущества и недостатки. Особенности расчета вытеснительной системы подачи |
13.Система управления ЛА. Типы траекторий. Определение дальности полета. Траектории наведения. Системы управления ЛА.
14. Основные параметры двигателя: тяга, удельный импульс тяги. Формула Циолковского.
15. Компоновка ЛА: аэродинамическая, объемная, конструктивная компоновка ЛА. Требования, предъявляемые к компоновке.
16. Компоновочные схемы ракет; способы создания управляющих сил и моментов. Принцип разбиения ракеты по ступеням.
17. Основные весовые и геометрические характеристики ЛА.
18. Основные конструктивные схемы гибридных, турбореактивных, ракетно-прямоточных двигателей, комбинированных ракетно-прямоточных двигателей. Основные элементы и узлы.
19 .Эллиптическая теория: понятие об интеграле площадей и интеграле энергий, форма и основные участки траектории. Оптимальный угол бросания. Оценка дальности полета по эллиптической и параболической теориям.
20 .Уравнения плоского невозмущенного движения ЛА. Программа движения по АУТ. Статическая устойчивость ЛА
21.Системы управления движением ЛА, их назначение и общая структурная схема. Управление дальностью полета.
22 .Возмущенное движение ЛА. Линеаризация уравнений возмущенного движения. Разложение возмущенного движения на продольное и боковое. Динамические коэффициенты.
23 .Орбитальное движение космического аппарата в центральном поле тяготения. Классификация траекторий. Маневры космического аппарата.
24 . Расчет траекторий методами численного интегрирования (методы Эйлера, Эйлера-Коши, Рунге-Кутта).
25. Классификация динамических нагрузок, действующих на летательный аппарат на различных этапах его эксплуатации. Нагрузка при транспортировке. Ветровая нагрузка. Акустическая нагрузка. Пульсации давления в камере РДДТ.
26. Продольные колебания корпуса ракеты. Метод последовательных приближений при определении собственных частот и форм колебаний. Вынужденные продольные колебания корпуса ракеты при выключении двигателя. Максимальная продольная растягивающая нагрузка для стыковочных соединений.
27. Передаточная функция упругого летательного аппарата по углу тангажа. Выбор оптимального места установки приборов системы управления. Параметры, определяемые при динамических испытаниях ракет. Влияние динамических нагрузок на надежность ракет.
28. Динамическое поведение заряда, скрепленного с корпусом ракеты в процессе транспортировки (уточненное решение) Учет динамических свойств твердого ракетного топлива. Отличия в решении от балочной постановки задачи
29 Задачи динамического анализа летательного аппарата. Основные задачи динамического анализа. Методы решения динамических задач. Технические решения на этапе динамического анализа.
30. Динамические подходы к оценке динамической прочности (схема мгновенного разрушения и схема накопления повреждений).
31.Основные уравнения, описывающие одномерное движение: уравнение Бернулли, уравнение постоянства расхода, адиабата Пуассона, уравнение состояния.
32 .Газодинамические функции. Функции расхода, их физический смысл. Расчет параметров движения газа в канале заданной формы по одномерной теории с помощью газодинамических функций.
33.Основные особенности двухфазного течения. Потери удельного импульса в сопле: их классификация, физические процессы их обуславливающие.
34.Физические причины возникновения аэродинамических сил. Скоростная и связанная системы координат. Угол атаки и угол скольжения. Аэродинамические силы и моменты: их названия и определяющие формулы. Аэродинамические коэффициенты.
35.Статическая устойчивость летательного аппарата (ЛА). Связь между статической устойчивостью и управляемостью. Демпфирующий аэродинамический момент.
36. Коэффициент сопротивления ЛА: характер его зависимости от числа М. Составляющие коэффициента сопротивления. Основные факторы, влияющие на величину коэффициента сопротивления.
37. Назначение хвостового оперения. Балансировочная зависимость. Общий подход к выбору оперения в начальном приближении.
|
38. Ракета как объект регулирования: основанные понятия, параметры и дифференциальные уравнения ракеты и ее подсистем, динамические характеристики ракеты и ее подсистем, учет упругих свойств конструкции |
||||||||||||||||||||
|
39. Опишите с приведением обоснований, какие предположения могут быть сформулированы об устройстве и свойствах неизвестного объекта при наличии лишь его математического описания виде линейного обыкновенного дифференциального уравнения высокого (выше второго) порядка. 40. Предложите с приведением обоснования способы и последовательность проведения испытаний при экспериментальном определении статических и динамических свойств опытного образца стационарной управляемой системы. 41 Опишите с приведением обоснования способы и последовательность проведения исследований при теоретическом определении статических и динамических свойств линейной стационарной системы с сосредоточенными параметрами по ее математической модели. 42. Покажите, каким образом у статической системы автоматического регулирования статическая ошибка может быть сделана сколь угодно малой и какие у данного способа при практическом применении. 43. Сформулируйте с приведением обоснований, какие требования предъявляет система автоматического управления углом тангажа ЛА к динамическим, включая частотные, характеристикам следящей системы, которой является рулевой привод с органом управления ролетом, и какими способами эти требования могут быть обеспечены при проектировании следящей системы |
||||||||||||||||||||
|
44. Основные модели напряженно-деформированного состояния (НДС).Запасы прочности, как соотношение разрушающей и расчетной нагрузок. Коэффициент безопасности и основные его составляющие |
||||||||||||||||||||
|
45. Приближенные методы решения задач строительной механики. Метод Ритца-Тимошенко. Конечно-разностные методы. Метод конечных элементов |
||||||||||||||||||||
|
46. Математическая постановка МКЭ. Основные этапы решения задачи МКЭ. Запись основных соотношений теории упругости для конечного элемента в матричной форме |
||||||||||||||||||||
|
47. Расчет плоских стержневых систем и пространственных ферм. |
||||||||||||||||||||
|
Основные уравнения и гипотезы. Вывод основных уравнений в декартовой и полярной системах координат. Изгиб пластин. Применение МКЭ к расчету пластин |
||||||||||||||||||||
|
48. Осесимметричная деформация цилиндрической оболочки. Вывод разрешающего уравнения. Краевой эффект и безмоментное состояние. 49. Безмоментная теория оболочек вращения. Геометрия оболочек вращения. Основные соотношения для безмоментной оболочки вращения |
||||||||||||||||||||
|
50. Устойчивость цилиндрических оболочек. Основные уравнения устойчивости цилиндрических оболочек. Устойчивость цилиндрических оболочек при осевом сжатии и внешнем давлении |
||||||||||||||||||||
|
51. Основные силы, действующие на корпус летательного аппарата в полете и характер их изменений. Определение осевых сил, действующих на корпус летательного аппарата в полете |
||||||||||||||||||||
|
52. Расчет сухих отсеков. Конструктивные схемы и нагрузки. Стрингерные, панельные и лонжеронные отсеки. Ферменные переходные отсеки. Расчет герметичных отсеков, ферменных и раскрывающихся конструкций. Расчет шпангоутов |
||||||||||||||||||||
|
53. Расчет топливных отсеков. Расчет корпуса РДТТ. Расчет сферических, эллиптических и торосферических днищ. Особенности расчета на прочность конструкций ЖРД. |
||||||||||||||||||||
|
54. Конструкция и расчет сопловых блоков двигателей. |
||||||||||||||||||||
|
55. Конструкция и расчет обечаек камер сгорания РДТТ |
||||||||||||||||||||
|
56. Конструкция и расчет органов управления |
||||||||||||||||||||
|
57. Конструкторско-технологическая характеристика соединений |
||||||||||||||||||||
|
58. Конструкция баростендов для испытания лвигателей. |
||||||||||||||||||||
|
59 Надежность летательных аппаратов на этапе отработки. |
||||||||||||||||||||
|
60. Надежность летательных аппаратов на этапе серийного производства |
||||||||||||||||||||
|
61.Содержание эксплуатационных испытаний РДТТ при отработке |
||||||||||||||||||||
|
62. Испытания РДТТ на служебную безопасность |
||||||||||||||||||||
|
83. Техническая подготовка производства.
84. Тип производств и его определение
85. Точечные диаграммы и практические кривые распределения (рассеивания) размеров (погрешностей).
86. Классификация баз. Принципы совмещения баз при построении операций. Принцип постоянства баз.
87. Погрешности обработки, вызываемые установкой заготовок.
88. Припуски. Максимальный и минимальный припуски.
89. Понятие технологичности. Количественная оценка технологичности. Качественная оценка технологичности.
90. Основные принципы построения технологических процессов.
|
91.. Принципы выбора топлива и формы заряда для конкретной конструкции РДТТ.
|
|||||||||||||
|
103. Принципы выбора топлива и формы заряда для конкретной конструкции РДТТ. |
|||||||||||||
|
104 Сравнительный анализ характеристик баллиститных и смесевых твердых топлив. |
|||||||||||||
|
105. Особенности проектирования заряда торцевого горения. |
|||||||||||||
|
106 Факторы, влияющие на скорость горения твердого топлива |
|||||||||||||
|
107. Принципы выбора бронирующего покрытия для заряда твердого топлива. |
|||||||||||||
|
108. Типы воспламенительных составов и принципы проектирования воспламенителей |
|||||||||||||
|
109 Назначение и содержание технического задания. |
|||||||||||||
|
110. Назначение и содержание технического предложения. |
|||||||||||||
|
111. .Назначение и содержание эскизного технического проектов |
|||||||||||||
|
112 .Назначение и содержание программы и методики испытаний |
|||||||||||||
|
113 .Назначение и содержание правил по обращению |
|||||||||||||
|
114. Назначение и содержание технических условий. 115. Динамика системы «камера - поверхность горения». Частотные характеристики камеры.. Функция чувствительности топлива. Физическая модель нестационарного горения топлива. 116 Основы математической модели. Частотная характеристика. Влияние различных факторов. Методы экспериментального определения частотных характеристик процесса горения твердого топлива в лабораторных условиях. 117. Неустойчивые режимы работы РДТТ. Виды неустойчивых рабочих процессов в камере РДТТ и их характеристики. Три класса акустических волн. Схема взаимодействия между зоной горения топлива и акустическими волнами в камере. Основное волновое уравнение камеры. 118 Низкочастотная неустойчивость РДТТ. Акустическая неустойчивость РДТТ. Математическая модель колебаний газа в канале РДТТ. Поперечные и продольные колебания: определение собственных частот и мод колебаний. 119. Динамическое состояние заряда (упругая модель). Общее решение задачи. Радиальные колебания заряда. .Динамическое напряженно-деформированное состояние. 120 Динамическое состояние заряда (вязкоупругая модель). Частотные характеристики топлива: комплексные модуль упругости и коэффициент Пуассона. Экспериментальное определение и идентификация параметров. 121 Инженерные методы оценки динамических параметров РДТТ. Расчет параметров акустической нагрузки. Определение параметров комплексного модуля топлива из кривой релаксации. Построение частотных характеристик при выгорании заряда. 121. Расчет динамического НДС по коэффициентам усиления. Определение расчетных случаев оценки динамической прочности заряда при продольной акустической неустойчивости РДТТ.
|