Дипломная работа: Исследование динамики ракеты при ее выходе из пусковой шахты при работающем двигателе

На основе схемы, изображенной на рис.2.1, разработать и определить схему расчета параметров выхода ракеты из ШПУ. Для подтверждения качества математической модели и отработки расчетного алгоритма определить один из геометрических параметров ШПУ, а именно ширину отвода газа из «подракетного» пространства и сделать выводы о реальности данного параметра.

Рисунок 2.1. Схема ШПУ с ракетой

2.3 Проектирование ШПУ

Для проектирования шахтной пусковой установки (ШПУ), требуется определить допустимые проектные параметры, которые лимитируются максимальными перегрузками на приборы системы управления и прочностью твердотопливного заряда ракеты с РДТТ.

Примем максимальную перегрузку с равной 15 [2], тогда

.

Таким образом, с учетом этих параметров, определим максимально допустимое значение давление в «подракетном» пространстве :

– Площадь критического сечения сопла

– Массовый расход РДТТ (примем на старте )

кг/с;

где [2].

– Площадь донного среза

.

– Скорость истечения газа из двигателя

;

где – давление в «подракетном» пространстве [3].

– Общая тяга ракеты с учетом давления в «подракетном» пространстве

.

Составим систему уравнений

;

отсюда, допустимое давление .

Составленная система уравнений и последующие уравнения решены в математическом пакете MathCAD.

Теперь, рассмотрим случай, когда объем «подракетного» пространства замкнут, т.е. выход газа из объема отсутствует (рис.2.2).

Рисунок 2.2. «Замкнутая» схема

– Начальный объем «подракетного» пространства

.