Расчетное обоснование выбора парашютной системы
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
сплуатационная нагрузка.
Коэффициент запаса прочности по стропам определяется по формуле;
.
Рассмотрим каркас и стропы парашюта из ленты ЛТКП-13-70. Выберем количество строп парашюта равным 12. Несущая способность системы строп из этой ленты при ,
При этом запас прочности по стропам
При увеличении количества строп до 16 запас прочности составляет (),
Таким образом, стропы, изготовлены из ленты ЛТКП-13-70 в количестве 12 шт. или 16 шт. не обеспечивают необходимый запас прочности. Дальнейшее увеличение количества строп из ленты ЛТКП-13-70 нежелательно в связи с перекрытием входного отверстия купола парашюта и, следовательно, ухудшением его наполняемости.
Рассмотрим каркас и стропы парашюта из ленты ЛТКП-15-185 (следующей по прочности за лентой ЛТКП-13-70). При этом оставим свой выбор стропной системе состоящей из 16 строп, так как в этом случае наилучшим образом конструктивно оформляется входное отверстие, а также обеспечивается прочность купола парашюта в полюсной области ослабленной, полюсным отверстием Несущая способность системы из 16 строп из этой ленты при;
При этом запас прочности по стропам
Запас прочности не является оптимальным, т.к. не находятся в интервале Однако уменьшение количества лент каркаса и строп из ленты ЛТКП-15-185 до 12 нецелесообразно, как уже отмечалось выше, по конструктивным соображениям.
Таким образом, количество лент каркаса и строп парашюта выбрано равным 16 из ленты ЛТКП-15-185.
1.2.7 Заглубление аппарата при приводнении
Заглубление аппарата после приводнения в силу его инерционности определялось путем интегрирования следующих уравнений:
В этих уравнениях:
V - скорость аппарата на подводном участке траектории;
Y - глубина погружения аппарата;
P0 - сила плавучести аппарата;
- сила гидродинамического сопротивления;
d - диаметр корпуса аппарата;
m - масса аппарата.
В качестве начальных условий принималась скорость приводнения.
На рисунке 12 представлены результаты вычислений.
Рисунок 12 - Зависимость заглубление буя после приводнения от скорости его приводнения
Как видно, заглубление незначительно и удовлетворяет требуемым условиям во всем диапазоне скоростей приводнения. Это объясняется тем, что сила плавучести буя и его гидродинамическое сопротивление достаточно велики и быстро гасят начальную скорость приводнения.
2. Внешняя баллистика
В настоящем разделе представлены основные характеристики движения системы груз-парашют на воздушном участке траектории. Основное внимание уделялось вопросам перегрузки при раскрытии парашюта и условиям входа в воду.
.1 Начальные условия. Параметры атмосферы
В качестве начальных условий движения буя после отделения от авиационного носителя приняты следующие:
-минимальная высота сбрасывания400 м,
-максимальная высота сбрасывания800 м,
-скорость носителя в момент сбрасывания(56 - 208) м/с, (200 - 750 км/час),
-углы пикирования и кабрирования нулевые.
Движение объекта происходит в воздушной среде, воздействие которой на него выражается через аэродинамические силы и моменты. Для правильной количественной оценки этих факторов надо иметь сведения о состоянии воздушной оболочки Земли.
Важными характеристиками состояния атмосферы являются давление и плотность воздуха, которые в отличие от температуры с ростом высоты монотонно уменьшаются, причем их вертикальный градиент с высотой также уменьшается. Чрезвычайно важное значение также имеют характеристики сжимаемости и вязкости воздуха, скорость звука в воздухе и динамический (или кинематический) коэффициент вязкости, с помощью которых производится количественная оценка аэродинамических сил моментов.
Изменение давления и плотности воздуха с высотой можно описать следующими выражениями:
; (2.1)
(2.2)
Здесь r - плотность;
p - давление;
T - температура;
R - газовая постоянная;
g - ускорение силы тяжести;
y - высота над уровнем моря.
Индексами "0" обозначены значения этих параметров на уровне моря.
Для стандартизации параметров атмосферы разработаны ГОСТы стандартной атмосферы. Примером такого стандарта является СА-64.
В СА-64 [7] принято центральное поле тяготения шарообразной Земли и в связи с этим значения температуры, давления и скорости звука даны в зависимости как от геометрической у, так и от геопотенциальной у* высоты. Под последней понимают величину, имеющую размерность длины и определяемую выражением
Y* = y Rз/(Rз + y),
где Rз= 6371210 м - расчетное значение радиуса Земли.
Ускорение силы тяжести g0 на поверхности Земли в СА-64 принято равным g0 = 9,80665 м/с2, значение газовой постоянной R0 = 287 Дж/(кгК). Формула для вычисления температуры Т(у):
Т(y) = 288,15 - 6,51122 10-3 y при y < 11 000 м.
Обычно значения нормальной плотности воздуха на некоторой высоте у определяются с помощью функции Н(у)=rN(y)/r0, которую будем называть нормированной нормальной плотностью воздуха.
Принимая во внимание выражение (2.1), эту функцию можно представить в виде:
. (2.3)
Следует заметить, что выражение (2.3) особенно широко используется в баллистике авиационных объектов, поскольку в диапазоне их применения допущения о постоянстве g и R вполне оправданы. В конечном виде формула для определения нормированной норм