Состав комплекса "Воздушный старт"
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
у распределение параметров по длине неравномерно, хотя это различие проявляется в основном при запуске ГГ. На выходе из трубопроводов может быть установлено сопло. В большинстве случаев, и особенно для схем, использующих нестационарные эффекты для обеспечения требуемого газоприхода, процессы необходимо рассматривать как нестационарные.
В данной схеме трубопровод, соединяющий газогенераторы служит в качестве начального объёма. Для того, чтобы газогенераторы обеспечили необходимое давление в силовых цилиндрах - нам нужно создать начальный объём. Начальный объём можно создать благодаря увеличению длины силового цилиндра, но так как вся система находится в самолете-носителе - нет возможности увеличивать размеры, а как следствие массу и дополнительные узлы. Также, если в схеме уже используется трубопровод для создания сообщения между газогенераторами - для поддержания лучшей надежности работы силового цилиндра, можно использовать данный элемент конструкции в качестве начального объёма.
Параметры трубопровода
Так как трубопровод в данной схеме является так же начальным объемом, то соответственно расчетная длина каждого трубопровода, соединяющего газогенераторы с силовими цилиндрами - 2,000 м. Так как скорость течения газов по трубопроводу очень велика - соответсвенно начинают прогреваться стенки, для уменьшения температуры нагрева стенок трубопровода неоходимоуменьшить скорость потока газов. Для этого выбирается внутренний диаметр насколько возможно большой - 100 мм. Толщина стенок трубопровода подобрана с учетом теплового воздействия струи - 14 мм.
8. Рабочие цилиндры
Рабочие цилиндры имеют переменную высоту рабочей области. При этом на начальном этапе работы, когда неравномерность потока максимальная их высота мала. В дальнейшем распределение скоростей по длине цилиндра - существенно неравномерное (на входе в цилиндр образуются развитые циркуляционные зоны), однако величины скоростей не столь значительны и не приводят к существенному изменению давления, хотя влияют на теплоотдачу в стенки цилиндра. Особенностью термодинамических процессов в цилиндре является совершение работы по перемещению поршня.
Во всех трех узлах происходит смешение газов ГГ с находящимся там воздухом. Также во всех узлах происходит интенсивный нагрев конструкции горячими газами ГГ.
Размеры силовых цилиндров и параметры процессов, протекающих в них, так же рассчитываются с помощью программы. Силовые цилиндры подробно можно рассмотреть на чертеже общего вида катапульты - ДПА 483.001.002
Тормозное устройство
В схеме, используемой в данном проекте целесообразнее производить торможение при помощи пневмотормоза. Система, которую необходимо затормозить, во-первых, имеет высокую скорость, а остановить систему необходимо очень быстро; во-вторых, подвижная часть катапульты, закрепленного на траверсе, имеет большой вес порядка 10 т. Если использовать механический тормоз - сминаемый элемент будет иметь большие размеры, так как необходимо поглотить кинетическую энергию, создаваемую подвижными элементами катапульты, плюс силу разгона, и как следствие, на борту самолета появляется дополнительная масса, что не желательно.
При выборе размеров камеры торможения учитывалось, что при площади окон сброса составляют 5-10% от площади поперечного сечения цилиндра, время торможения на два порядка меньше времени сброса давления из основного цилиндра. Поэтому можно считать, что давление в основном цилиндре в процессе торможения не меняется (возможность уменьшения давления за счет использования форсированного сброса газа из рабочей камеры будет рассмотрена ниже). Таким образом, при торможении сила развиваемая тормозом должна быть больше силы, развиваемой основным цилиндром, причем торможение будет происходить под действием разности этих сил (суммарной силы). В быстродействующих газовых системах достаточно сложно обеспечивать заданную разность давлений а, следовательно, и заданное значение суммарной силы. Поэтому, чем плавней (чем на большем пути) будет тормозиться катапульта, тем больше будет относительная погрешность суммарной силы, тем выше будут разбросы скорости в конце торможения и тем больше вероятность появления случайных ударных нагрузок.
По этой причине величина суммарной силы, которая и обеспечивает торможение, не должна составлять менее 50% от силы развиваемой основным цилиндром. Если наружный диаметр тормозного цилиндра принять равным диаметру рабочего цилиндра, то с учетом того, что внутренний диаметр тормозного цилиндра больше чем рабочего давление в тормозном цилиндре должно быть больше чем в рабочем в 1,8-2,2 раза. В начале торможения сила, развиваемая тормозным цилиндром, будет меньше, чем сила, развиваемая рабочим цилиндром (из-за меньшей площади). Поэтому на первых этапах работы тормозного цилиндра элементы катапульты будут не тормозиться, а разгоняться (хотя и с меньшим ускорением, чем раньше). И только после существенного сжатия газа в тормозном цилиндре начнется торможение. Это приведет к неоправданному увеличению длины тормозного цилиндра. Тормоз iилиндром большего диаметра начинает работать сразу, причем рабочий ход поршня в нем будет не более 50мм, если средняя сила торможения составляет 50% от силы развиваемой основным цилиндром и 25-40мм, если эти силы имеют близкие значения. По этим причинам уменьшать диаметр тормозного цилиндра, делая его равным диаметру рабочего цилиндра нецел