Состав комплекса "Воздушный старт"
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?кротрещин (первые трещины обычно образуются на поверхности крышки перед соплом), что может в дальнейшем привести к разрыву корпуса газогенератора даже при штатном законе изменения давления.
Рисунок 1
Толщина стенок корпуса газогенераторов будет зависеть от максимального давления в газогенераторах и рассчитываются по формулам:
где Р - максимальное давление в газогенераторе;
[s] - допустимое напряжение для данного материала;
D - внутренний диаметр корпуса газогенератора, выбираемый в зависимости от размеров заряда и его крепления к корпусу конструктивно.
Газогенератор первой ступени:
Р = 222,07 105 Па; D = 0.172 м; [s] = 2 108 Па
м,
с учетом прогрева стенок выбираем h = 0.011 м.
Газогенератор второй ступени:
Р = 206 105 Па; D = 0,289 м; [s] = 2108 Па
м,
принимается h = 0.015 м., такой размер выбирается с учетом прогрева стенок.
5.4 Параметры газогенераторов
Газогенератор №1.
В силу того, что система работает в докритическом режиме - используется набор из отдельных цилиндрических шашек с горением по внутренней поверхности, заряд является прогрессивным.
- Начальная поверхность горения 0.4490 m^2
- Максимально возможная толщина сгоревшего слоя 3.20 mm
- Диаметр каналов в шашке 11.00 mm
- Толщина сгоревшего слоя в момент начала торможения 3.20 mm
- Суммарная масса топлива 2.968 kg
- Масса сгоревшего топлива к моменту начала торможения (исключая массу призм в моноблоке) 2.968 kg
- Расчетная масса воспламенителя 0.144 kg
- Максимальное давление в камере газогенератора 222.07 Pa*1.e5
- Диаметр выходного отверстия газогенератора 38.2 mm
Первый газогенератор необходим нам для создания начального давления в силовом цилиндре катапульты. Для того, чтобы вытолкнуть ракета-носитель - необходимо создать усилие порядка 180т. Вывести на такой режим работы катапульту с помощью одного газогенератора возможно, но таком случае газогенератор должен сначала поднять расход в камеру катапульты, поддерживать его на определенном уровне, а далее расход должен в течении долей секунд уменьшиться. При достижении такого эффекта с помощью одного газогенератора - его конструкция будет иметь сложную конфигурацию - что не желательно в моем случае, т.к. сама ПУ имеет большое количество узлов, что уже уменьшает надежность.
Газогенератор № 2.
Используется шашка моноблок с горением по внутренней поверхности, так же прогрессивный заряд.
- Начальная поверхность горения 0.8400 m^2
- Максимально возможная толщина сгоревшего слоя 5.50 mm
- Диаметр каналов в шашке 6.00 mm
- Толщина сгоревшего слоя в момент начала торможения 5.50 mm
- Суммарная масса топлива 14.168 kg
- Масса сгоревшего топлива к моменту начала торможения (исключая массу призм в моноблоке) 14.168 kg
- Расчетная масса воспламенителя 0.037 kg
- Максимальное давление в камере газогенератора 206.86 Pa*1.e5
- Диаметр выходного отверстия газогенератора 90.0 mm
Второй газогенератор необходим для основного разгона ракеты - носителя по направляющими задания необходимой начальной скорости для выхода из самолета - носителя. Когда ракета - носитель отлетает на безопасное для самолета расстояние, начинают работать двигатели ракеты - носителя.
В газогенераторе находится воспламенитель и основной заряд твердого топлива. Размеры ГГ - сравнительно малы, поэтому изменение параметров газа по длине можно не учитывать и рассматривать их как осредненные по объему. На выходе из газогенератора установлено сопло, ограничивающее расход газов из ГГ. Давление газа в ГГ в общем случае переменное, поскольку газоприход определяется, переменной площадью горения заряда и скоростью горения, зависящей от давления и начальной температуры.
.5 Расчет зарядов газогенераторов
Для газогенератора первой ступени целесообразно выбрать заряд с возрастающей поверхностью горения, состоящий из двух шашек цилиндрической формы, бронированных по торцам и цилиндрической поверхности.
Имеющиеся данные:
Для расчета были использованы следующие формулы:
м;
; (1) (2)
где N - количество шашек в заряде;
n - число слоев.
Вследствие подбора оптимального значения количества шашек и слоев, придерживаясь формулы (2) принимаю N = 91, n = 5
Тогда получаем следующие параметры заряда и газогенератора:
Из формулы (1) получаем
м;
м;
расстояние между осями шашек находится по формуле:
м
По полученным данным построен общий вид газогенератора - ДПА 483.000.003.
Для газогенератора второй ступени выбран заряд в виде шашки с отверстиями.
По предыдущим расчетам имеем следующие данные:
F0г =0,84 м2; хmax сг.сл. = 0,0055м; dотв. = 0,006м; mтопл. = 14,168 кг
Заряд рассчитывается по формулам:
; (1) (2)
где N - количество отверстий в заряде;
n - число слоев.
В следствии подбора оптимального значения количества шашек и слоев, придерживаясь формулы (2) принимаю N = 217, n = 8
Тогда получаем следующие параметры заряда и газогенератора:
Из формулы (1) получаем
м;
м;
Расстояние между осями отверстий рассчитано по формуле:
м
По полученным данным построен общий вид газогенератора - ДПА 483.000.004
6. Трубопроводы
Проблема начального объема при работе катапульты
Трубопроводы могут иметь значительную протяженность, поэтом