Проектирование пневмогидросистемы первой ступени баллистической ракеты (стр. 4 из 11)

,

где

- суммарные потери давления.

,

где

,

где

;

,

где

- высота остатков незабора.

3) Условие отсутствия кавитации на заборном устройстве в конце работы ДУ.

,

где

,

где

;

-потери давления на сифонном заборном устройстве:

,

где

- коэффициент местного сопротивления для сифона

- кавитационный запас, выбирается из диапазона

.

Принимаем:

.

Из 3-х

выбираем максимальное значение: .

Максимальное давление в подушке бака горючего:

;

где

– разница между максимальным и минимальным давлениями; обычно

. Принимаем .

Номинальное давление в подушке бака горючего:

.

5.1.2 Расчёт “холодной” системы наддува для бака горючего

Потребный объём аккумулятора давления:

,

где

– коэффициент запаса;

– коэффициент адиабаты азота;

– начальное давление в аккумуляторе давления. Выбирается из диапазона

. Принимаем ;

– конечное давление в аккумуляторе давления.

Радиус шарбаллона:

.

Толщина стенки шарбаллона:

;

где

– коэффициент запаса;

- предел прочности для титанового сплава ВТ6.

Внешний объём шарбаллона:

.

Объём оболочки шарбаллона:

.

Масса конструкции шарбаллона (включая массу дополнительных устройств и элементов крепления):

.

Масса рабочего тела (азота):

,

где

– газовая постоянная для азота;

– температура газа наддува.

Масса «холодной» системы наддува для бака горючего:

.

5.1.3 Расчёт “холодной” системы наддува с подогревом для бака горючего

Потребный объём аккумулятора давления:

,

где

– температура входа газа наддува в бак.

Радиус шарбаллона:

.

Толщина стенки шарбаллона:

.

Внешний объём шарбаллона:

.

Объём оболочки шарбаллона:

.

Масса конструкции шарбаллона (включая массу дополнительных устройств и элементов крепежа):

.

Масса рабочего тела (азота):

.

Масса “холодной” системы наддува с подогревом для бака горючего:

.

5.1.4 Определение давления в газовой подушке бака окислителя

Расчёт минимального давления

Значения

определяется по трём условиям.

1) Условие бескавитационной работы насоса окислителя в момент старта.

,

где

;

,

где

- скорость течения компонента в магистрали;

- высота столба жидкости.

2) Условие бескавитационной работы насоса окислителя в конце работы 1-й ступени.

,

где

;

,

где

; [2]

,

где

- высота остатков незабора.

3) Условие отсутствия кавитации на заборном устройстве в конце работы ДУ.

,

где

,

;

-потери давления на тарельчатом заборном устройстве:

,

где

- коэффициент местного сопротивления для тарели.

Из 3-х

выбираем максимальное значение: .

Максимальное давление в подушке бака окислителя:

;

где

.

Номинальное давление в подушке бака окислителя:

.

5.1.5 Расчёт “холодной” системы наддува для бака окислителя

Потребный объём аккумулятора давления:

,

где

– конечное давление в аккумуляторе давления.

Радиус шарбаллона:

.

Толщина стенки шарбаллона:

.

Внешний объём шарбаллона:

.

Объём оболочки шарбаллона:

.