ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

для специальности СМ12

ЛИТЕРАТУРА

Основная литература (ОЛ)

1. Феодосьев В.И. Основы техники ракетного полета. М.: Наука, 1979. - 496с.

2. Разумеев В.Ф., Ковалев Б.К. Основы проектирования баллистических ракет на твердом топливе - М.: Машиностроение, 1976.

3. Конструкция и отработка РДТТ/Под ред. A.M.Виницкого. - М.: Машиностроение, 1980. – 230 с.

4. Основы проектирования летательных аппаратов (транспортные системы) /Под ред. В.П. Мишина. - М.: Машиностроение, 2005. - 375с.

5. Уманский С.П. Ракеты-носители. Космодромы. – М.: Рестарт+, 2001. - 218с.

6. Волков Е.Б., Филимонов А.А., Бобырев В.Н., Кобяков В.А. Межконтинентальные баллистические ракеты СССР (РФ) и США. – Изд-во РВСН, 1996.

7. Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. – М.: МГТУ, 2006. – 488c.

8. Лысенко Л.Н. Наведение и навигация баллистических ракет. – М.: МГТУ, 2007. – 672c.

Дополнительная литература (дл)

1. Елисеев А.С. Техника космических полетов. - М.: Машиностроение, 1983. - 307с.

2. Космонавтика. Энциклопедия /Под ред. В.П.Глушко. - М.: Советская энциклопедия, 1985.

3. Расчет и проектирование систем разделения ступеней ракет: Учеб. пособие/К.С.Колесников, В.В.Кокушкин, С.В.Борзых, Н.В.Панкова. - М.: МГТУ, 2006. – 376c.

4. Ракеты-носители /Под редакцией С.О.Осипова. - Воениздат, 1981. - 315с.

5. Основы конструирования ракет-носителей космических аппаратов /Под ред. В.П. Мишина и В.К. Карраска/ - М.: Машиностроение, 1991. - 414с.

6. Буланов И.М., Воробей В.В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. - 510с.

7. Современные отечественные ракеты-носители. Учебное пособие /В.В. Филатов, М.Д. Евтифьев, Л.Н. Лебедева и др. /Сиб. гос. аэрокосмический ун-т, Красноярск, 2005. - 144с.

8. Конструкция управляемых баллистических ракет/Под ред. А.М.Синюкова, Н.И.Морозова. М.: Воениздат, 1969. - 444 с.

9. Карпенко А.В., Уткин В.Ф., Попов А.Д. Отечественные стратегические ракетные комплексы: Справочник/ Под ред. В.Ф.Уткина, Ю.С.Соломонова, Г.А.Ефремова – СПб.: Невский бастион - Гангут, 1999.

ЛЕКЦИИ

Перечень сокращений:

ЛА – летательный аппарат;

УБР – управляемая баллистическая ракета;

БРДД - баллистическая ракета дальнего действия;

МБР – межконтинентальная баллистическая ракета;

ЖРД – жидкостной ракетный двигатель;

ДУ - двигательная установка;

ОПП – основные проектные параметры;

ПБП – проектно-баллистические параметры;

ПГС – пневмо-гидравлическая схема;

РДТТ – ракетный двигатель твердого топлива;

ИСЗ – искусственный спутник Земли;

РН – ракета-носитель.

Модуль 1. Основные соотношения теории ракетного движения

Лекция 1. Цели и задачи дисциплины. Содержание курса. История ракетной техники: древние китайские ракеты, пороховые ракеты до ХХ в., первые жидкостные ракеты, V-2, современные БРДД и РН. Основные даты в истории космонавтики и ракетной техники. Основоположники теоретической и практической космонавтики: К.Э. Циолковский, Г. Оберт, Р. Годдард, С.П. Королев, Вернер фон-Браун и др.

Уравнение движения точки переменной массы (уравнение Мещерского). Реактивная сила. Тяга ракетного двигателя, зависимость тяги от расхода и высоты. Эффективная скорость истечения газов. Удельная тяга и удельный импульс. Удельный импульс тяги. Пустотная удельная тяга. Связь удельного импульса тяги с удельной тягой. Связь удельной пустотной тяги с эффективной скоростью истечения.

ОЛ1 – §§ I.1, II.3, III.1; ОЛ5 – Гл.1, 2, 3; ОЛ7 - §1.2; ОЛ8.

Лекция 2. Скорость и путь ракеты. Идеальная скорость одноступенчатой ракеты (формула Циолковского). Относительная конечная масса. Влияние эффективной скорости истечения и относительной конечной массы на конечную скорость. Характеристическая скорость. Путь, проходимый ракетой в идеальных условиях. Стартовая нагрузка на тягу. Идеальная скорость многоступенчатой ракеты. Преимущества многоступенчатой ракеты.

ОЛ1 – §§ I.2, II.2; ОЛ4 - §2.1; ОЛ5 – Гл.2.

Лекция 3. Классификация баллистических ракет: жидкостные, твердотопливные. Общая схема жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). Высококипящие и низкокипящие топлива. Основные особенности твердотопливного ракетного двигателя. Баллиститные и смесевые твердые топлива.

ОЛ1 – §§ III.1, III.2, V.2, V.3; ОЛ3 - §§ 1.1, 2.2, 2.3; ОЛ4 – §6.2; ОЛ5 – Гл. 2; ОЛ7 – §1.1.

Лекция 4. Траектория баллистической ракеты. Характерные участки траектории полета баллистической ракеты и ракеты-носителя (активный участок (участок выведения), полет за пределами атмосферы в центральном поле тяготения, вход в атмосферу). Основные системы координат (стартовая, связанная, поточная, полярная). Углы, определяющие положение ракеты в пространстве, связь между системами координат.

ОЛ1 – §§ I.3, VI.1; ОЛ5 – Гл. 2; ОЛ8 – §4.1.

Лекция 5. Силы, действующие на ракету в полете: сила тяги, сила земного тяготения, аэродинамические силы, управляющие силы. Составляющие аэродинамических сил: подъемная сила, сила лобового сопротивления. Аэродинамические коэффициенты. Статический и демпфирующий моменты. Дифференциальные уравнения движения ЛА на активном участке траектории в стартовой и полярной системах координат.

ОЛ1 – §§ VI.1 - VI.4; ОЛ2 – Гл. 2; ОЛ4 - §2.2; ОЛ8 – §4.2.

Лекция 6. Основные проектные (проектно-баллистические) и проектно-конструктивные параметры ракет. Дифференциальные уравнения движения ракеты на активном участке траектории в функции основных проектных параметров (ОПП). Физический смысл членов первого уравнения движения. Виды потерь скорости: на преодоление сил тяжести, на аэродинамическое сопротивление, связанные с барометрическим давлением и углом атаки.

Методика численного интегрирования уравнений движения ЛА.

ОЛ1 – §§ I.2, I.3, VI.1 VII.1; ОЛ2 – Гл. 2; ОЛ4 - §3.1; ОЛ8 – §4.2.

Лекция 7. Уравнения движения материальной точки в центральном поле тяготения. Первая космическая скорость. Анализ траекторий движения материальной точки в центральном поле тяготения. Орбиты ИСЗ и их характеристики. Приближенное определение дальности полета. Задачи пассивного участка траектории.

ОЛ1 – §VII.2; ОЛ4 - §3.3; ОЛ5 – Гл. 2; OЛ8 – §§ 5.2, 5.3.