Определение параметров старта межконтинентальной баллистической ракеты с жидкостным ракетным двигателем. Определение потерь тяги ЖРД под водой. Численное моделирование процессов старта МБР с ЖРД с учетом потерь тяги, страница 13

 0.850   91.5   2476    10.8897   2.038   29.333    54.677  29.056   53.936         8.20   1875     6.5184   11.84      6.8    0.000    0.000

 0.900   97.0   2476    11.7147   2.099   32.149    57.977  31.832   57.146         8.28   1887     7.1193   12.20      7.4    0.000    0.000

 0.950  102.7   2476    12.5639   2.162   35.134    61.472  34.774   60.539         8.38   1898     7.7388   12.59      8.1    0.000    0.000

 1.000  108.8   2477    13.4380   2.227   38.299    65.171  37.889   64.124         8.48   1908     8.3786   13.01      8.9    0.000    0.000

 1.050  115.3   2477    14.3376   2.294   41.655    69.086  41.189   67.912         8.58   1917     9.0405   13.47      9.6    0.000    0.000

 1.100  122.1   2477    15.2633   2.363   45.212    73.229  44.684   71.912         8.70   1926     9.7265   13.97     10.4    0.000    0.000

 1.150  129.2   2478    16.2160   2.434   48.982    77.612  48.384   76.136         8.81   1935    10.4386   14.52     11.3    0.000    0.000

 1.200  136.8   2478    17.1962   2.507   52.977    82.248  52.302   80.594         8.93   1942    11.1788   15.10     12.1    0.000    0.000

 1.250  144.8   2479    18.2047   2.582   57.211    87.151  56.448   85.298         9.05   1949    11.9493   15.73     12.9    0.000    0.000

 1.300  153.3   2479    19.2423   2.659   61.697    92.335  60.836   90.260         9.17   1956    12.7521   16.39     13.8    0.000    0.000

 1.350  162.2   2480    20.3096   2.738   66.449    97.814  65.478   95.492         9.30   1962    13.5893   17.10     14.6    0.000    0.000

t=  1.36240  Пройден путь разгона

 1.362  164.4   2480    20.5768   2.758   67.661    99.209  66.661   96.822         9.33   1963    13.8008   17.29     14.8    0.000    0.000

Графическое представление результатов расчета для двух вариантов

Рисунок 4.2 График изменения давления в КС от времени.

Рисунок 4.3 График изменения давления в подракетном объеме от времени.

Рисунок 4.4 График зависимости площади горения заряда ТТ от времени.

Рисунок 4.5 График зависимости газообразования рабочего тела в КС и расхода рабочих газов из КС в ЗО от времени.

Рисунок 4.7 Кинематические параметры движения изделия (путь, скорость, ускорение).

5. Анализ схем КПУ.

Катапультные пусковые устройства (КПУ) для подводного запуска изделий.

В настоящее время для выпуска изделий с подводных носителей применяются забортные пусковые установки (ЗПУ). Изделие в таких установках располагается в решетке, которая выполнена из ряда колец сваренных воедино несколькими продольными связями и свободна для подтока воды. Существуют две схемы ЗПУ: разгруженная и неразгруженная от действия внешнего давления. На рис. 5.1. представлена не разгруженная схема

Рисунок 5.1. Схема КПУ (не разгруженная от внешнего давления.)

Математическая модель процесса запуска из КПУ (не разгруженной от внешнего давления)

Допущения:

1.  Газы в рабочих объемах (КС и ЗО) подчиняются уравнению состояния идеального газа;

2.  Масса изделия и всех подвижных элементов (воды по участкам разного сечения тракта, поршня) приводится к массе поршня с учетом его скорости и поперечного сечения;

,

.

3.  Сила трения поршней о стенки цилиндров переменная и зависит от давления;

4.  Учитываются все местные сопротивления по гидравлическому тракту.

,

,

.

В расчетах учитывается инерционность всех элементов имеющих массу.

Система уравнений.

Используются уравнения:

-  энергии;

-  состояния;

-  поступательного движения изделия.

Задача состоит в том, чтобы определить массовый расход газов из КС, при переменном внешнем давлении, при котором обеспечивается движение изделия близкое к равноускоренному с минимальным разбросом выходных параметров.

1.  Уравнение энергии газов в подпоршневом объеме.

,

,

,

.

2.  Уравнение состояния газа.

,

3.  Уравнение движения.

,

где       - сила сопротивления движению поршня, ;

 - приведенная масса поршня.

,

,

,

,

С учетом приведенных уравнений:

Полагаем, что

индекс “*” – соответствует постоянному ускорению.

Зависимость расхода газов от времени – существенно нелинейная и может быть выражена после преобразований в виде:

,

где     .

Расчет лабораторных работ 5 и 6 производился по программе «KPU_8DKR».

Оценка влияния разномассовости изделий на параметры выхода.

Для оценки влияния различных масс изделий выпускаемых из ЗПУ на их выходные параметры и на параметры работы ПАД было выполнено пять расчетов с массами изделий 300, 400, 500, 600, 700 кг соответственно. Ниже приводятся исходные данные и результаты расчета каждого варианта.

Вариант 1

Студент:Zaitsev        Группа: a451

Схема СЦ - не разгруженная   Не рассчитываются тепловые потери

 Ph  = 40.0 ,атм //  Dp  = 0.42 ,м //  Vpl = 7.00 ,узел

 Mr  = 300.0 ,кг //  Xi  = 0.90 //  Dh  = 0.1 ,м

---------------------------------------------------------------------------

| Время, | Путь, | Скорость, | Ускорение, |   Pkc,   |    Mg,   |  Расх,  |

|   с    |   м   |    м/с    |    м/с2    |   атм    |    кг    |  кг/с   |

---------------------------------------------------------------------------

| 0.000  | 0.00  |    0.00   |    0.00    |    1.00  |   0.01   |   0.000 |

| 0.001  | 0.00  |    0.00   |    0.00    |    1.80  |   0.01   |   3.414 |

| 0.007  | 0.00  |    0.00   |    0.00    |   43.81  |   0.06   |  11.118 |

| 0.015  | 0.00  |    0.19   |   75.31    |  135.68  |   0.17   |  17.535 |

| 0.022  | 0.01  |    1.25   |  196.73    |  251.15  |   0.31   |   0.516 |

| 0.029  | 0.02  |    2.71   |  193.59    |  249.10  |   0.31   |   0.358 |

| 0.037  | 0.05  |    4.15   |  188.31    |  245.95  |   0.31   |   0.423 |

| 0.045  | 0.08  |    5.53   |  181.34    |  241.90  |   0.32   |   0.485 |

| 0.052  | 0.13  |    6.86   |  172.63    |  237.14  |   0.32   |   0.544 |

| 0.060  | 0.18  |    8.12   |  162.60    |  231.84  |   0.32   |   0.601 |