Проектирование двухступенчатой баллистической ракеты с ЖРД (стр. 5 из 7)

- радиус большего основания усечённого конуса ВВ.

- высота усечённого конуса ВВ.

Центр тяжести заряда относительно большего основания:

Центр тяжести заряда относительно носка ГЧ:

.

Общий центр тяжести ГЧ:

.

Длина отделяемой ГЧ:

,

где

- коэффициент статической устойчивости (диапазон ).

3.2 Объёмный расчёт топливных отсеков

Топливный отсек первой ступени

Определение массовых секундных расходов окислителя и горючего:

;

,

Бак горючего первой ступени

Полный объём бака горючего

,

где

- расчётный объём горючего;

;

- объём гарантированного запаса горючего;

;

Принимаем

;

- достартовый объём горючего;

;

- объём горючего при работе двигателя на самотёке.

Принимаем

.

- объём горючего, расходуемого от момента включения в работу ТНА до выхода двигателя на расчётный режим.

Принимаем

.

Принимаем

- объём, занимаемый внутренними деталями бака.

- коэффициент объёма воздушной подушки.

Принимаем

.

Полный объём бака окислителя

По аналогии с расчётом объёма бака горючего рассчитываем объём бака окислителя.

,

где

;

;

;

;

;

Принимаем

.

Принимаем

.

Расчёт продольных размеров баков первой ступени

Определяем радиус сферы верхнего и нижнего днищ баков (рис.9):

,

где

.

Высота верхнего и нижнего днищ баков:

.

Объём сферического сегмента днищ:

.

Размеры бака горючего первой ступени

Высота цилиндрической части бака горючего:

.

Полная высота бака горючего:

.

Объём заправляемого горючего:

.

Объём воздушной подушки:

.

Высоту воздушной подушки от зеркала жидкости до полюса верхнего днища бака найдём из выражения:

.

Получаем

.

Рис.9. Расчётная схема топливного бака

Высота уровня жидкости в баке:

.

Размеры бака окислителя первой ступени

По аналогии с расчётом размеров бака горючего рассчитываем размеры бака окислителя.

Высота цилиндрической части бака окислителя:

.

Полная высота бака окислителя:

.

Объём заправляемого окислителя:

.

Объём воздушной подушки:

.

Высоту воздушной подушки от зеркала жидкости до полюса верхнего днища бака найдём из выражения:

.

Получаем

.

Высота уровня жидкости в баке:

.

Топливный отсек второй ступени

Определение массовых секундных расходов окислителя и горючего:

;

,

Бак горючего второй ступени

Полный объём бака горючего

,

где

- расчётный объём горючего;

;

- объём гарантированного запаса горючего;

;

Принимаем

;

- достартовый объём горючего;

;

- объём горючего при работе двигателя на самотёке.

Принимаем

.

- объём горючего, расходуемого от момента включения в работу ТНА до выхода двигателя на расчётный режим.

Принимаем

.

Принимаем

- объём, занимаемый внутренними деталями бака.

- коэффициент объёма воздушной подушки.

Принимаем

.

Полный объём бака окислителя

По аналогии с расчётом объёма бака горючего рассчитываем объём бака окислителя.

,

где

;

;

;

;

;

Принимаем

.

Принимаем

.

Расчёт продольных размеров баков второй ступени

Радиус сферы верхнего и нижнего днищ баков принимаем таким же как и для баков первой ступени.

Размеры бака горючего второй ступени

Высота цилиндрической части бака горючего: