3.2. Массовая сводка кврб.

При разработке РБ, в связи с требованием увеличения грузоподъемности, особое значение имеют расчет запаса топлива для осуществления полета и совершения маневров, а также последующие расчеты объемов топливных баков, определяющих основные габаритно-массовые характеристики КВРБ.

Секундно-массовый расход топлива:

По полученным данным рассчитаем рабочий запас, включая топливо на переходные режимы:

Исходя из заданного соотношения компонентов , найдем рабочий запас каждого из них:

Для нахождения массы топлива в баках учитываем гарантийные остатки, невырабатываемые остатки, потери топлива на испарение и топливо на наддув баков в полете.

Для нахождения массы заправляемого топлива добавляем к общей массе топлива в баках массу топлива, идущего на пары компонентов в баках, массу гелия в баках и в шаробаллонах и заправляемый запас СООЗ.

Аналогично рассчитаем объемы каждого из компонентов топлива, исходя из заданной плотности компонентов и предыдущих расчетов запасов топлива.

При расчете объема баков добавляем объем газовой подушки и арматуры бака.

При расчете номинального заправляемого объема топлива не учитываем объем газовой подушки и арматуры:

Полезный объем бака рассчитывается без учета газовой подушки.

.

Формирование сводки (баланса) необходимо при определении схемного решения, так как обеспечивается согласование аппарата по основным характеристикам – в первую очередь по массе, электрической энергии, запасам топлива, надежности, стоимости и т.д. Массовая сводка содержит информацию о массах входящих компонент (минимум на уровне систем), и учитывает возможность выхода массы систем за допустимые пределы.

,

где m_РБ – сухая масса РБ;

m_каркас – масса каркаса РБ;

m_ДУ – масса двигательной установки;

m_с.с. – масса i -ой служебной системы.

Значения масс систем уточняются в процессе их разработки и, в конечном итоге, массовая сводка представляет собой сводку всех комплектующих элементов и заправляемых газов и жидкостей, определяемых взвешиванием.

На практике принято разделять «сухую» массу и массу заправляемых газов и жидкостей. Основу заправляемых компонентов составляют запасы топлива, которые содержат, как правило, две составляющие:

• топливо для маневров, связанных с контролем положения центра масс;

• рабочее тело на управление угловым положением (вокруг центра масс).

Объемы баков и заправляемого запаса РБ представлены в таблице 3.9. Сводка масс конструкции представлена в таблице 3.10. Сводка масс заправляемого запаса при выведении КА на ГСО представлена в таблице 3.11.

Таблица 3.9

Объемы баков и заправляемого запаса КВРБ, м³

(выведение КА на ГСО)

Составляющие заправляемого запаса	Бак «О»	Бак «Г»
1. Полезный объем бака	12,28	38
2. Номинальный заправляемый объем топлива	12,22	37,815
3. Свободный газовый объем бака	1,317	4,55
4. Температура компонента топлива, К	78	21,25
5. Плотность компонента топлива, кг/м3	1200,77	69,62

Таблица 3.10

Сводка масс конструкции КВРБ, кг

Составные части конструкции	Масса, кг
Конструкция КВРБ	2985
1. Каркас	1395
2. Двигательная установка	1090
3. Оборудование	500
1. Каркас	1395
1.1. Блок баков «О» и «Г», включая перегородки	610
1.2. Теплоизоляция баков «О» и «Г», включая ЭВТИ	250
1.3.Приборный отсек, включая ферму верхнюю	400
2. Двигательная установка	1090
2.1. Маршевый двигатель	250
2.2. Рулевые приводы МД	56
2.4. Регуляторы и дроссели	17
2.5. Элементы монтажа двигателя	25
2.7. Датчики и БКС СТИ	20
2.8. Блоки датчиков уровня заправки	26
2.9. ПГС, включая БРС «О» и БРС «Г»	546
2.10. ДУ СООЗ «сухая»	150
3. Оборудование	500
3.1. Система управления	150
3.2. Бортовые химические батареи (2 шт.)	40
3.3. БИК	150
3.4. СПВП/СОТР	100
3.5. Кабели	60
4. Нижняя проставка	860
5. Головной обтекатель	3700
6. Переходник КА	110

Таблица 3.11

Сводка масс заправляемого запаса КВРБ, кг

(выведение КА на ГСО)

Составляющие заправляемого запаса	Бак «О»	Бак «Г»	Всего
Заправляемый запас	14875	2675	17550
1. Заправляемый запас СООЗ	171	29	200
2. Пары компонентов в баках	3	9	12
3. Гелий в баках	3	-	3
4. Гелий в шаробаллонах	25	4	29
5. Топливо в баках	14673	2633	17306
5.1. Рабочий запас, включая топливо на переходные режимы	14378	2437	16815
5.1.1. Топливо для работы на режиме Рном	13922	2348	16270
5.1.2. Топливо выхода на режим	257	43	300
5.1.3. Топливо на останов ДУ	174	30	204
5.1.4. Топливо на захолаживание	25	16	41
5.2. Топливо на наддув баков в полете	-	39	39
5.3. Топливо на испарение	38	96	135
5.4. Гарантийные остатки	115	55	170
5.5. Невырабатываемые остатки	141*	6*	147*
5.6. Потери	0,855	0,145	1
Запас топлива и газов наддува, входящий в конечную массу	311	108	436
1. Гарантийные остатки	115	55	170
2. Невырабатываемые остатки	141*	6*	147*
3. Пары компонентов в баках	62	10	72
4. Гелий в баках	20	-	20
5. Гелий в шаробаллонах	6	1	7
6. Остатки СООЗ	8,55	1,45	10
7. Потери из расходной трубы после останова ДУ	8,55	1,45	10

Примечание: * - масса невырабатываемых остатков дана при угле наклона вектора тяги МД к продольной оси изделия а=4 град.