Рисунок 5.25. Распределение моментов по оси ракеты для H=4.575 и скорости ветра 5, 10, 20 м/с
Кроме моментов были определены аэродинамические коэффициенты для ракеты выходящей из пусковой шахты (рис.5.26). При расчете АДК значение аэродинамических сил относилось к площади поперечного сечения корпуса, а коэффициенты моментов – к той же площади и полной длине центрального корпуса.
Рисунок 5.26. АДК в зависимости от угла атаки набегающего потока
Из рис.5.26 – характер изменения АДК соответствует характеру изменения АДК, представленных в литературе [17].
Надо заметить, что данная схема определения нагрузок требует дополнительного уточнения, так как был принят ряд допущений, в том числе: корпус ракеты абсолютно гладкий, зазор между корпусом ракеты и стаканом отсутствует, ветровая нагрузка равномерна по всей расчетной области.
Таким образом, данная схема может быть использована для приблизительной оценки нагрузок. Общая погрешность в расчетах относительно физических экспериментов составила около 10-15%.
Выводы
В результате описанного расчета были получены силы и моменты, действующие на ракету в процессе ее выхода из шахтной пусковой установки. Определены максимально напряженные участки ракеты, рассчитаны аэродинамические коэффициенты.
С помощью описанного алгоритма определения сил и моментов можно провести расчет для ветровых нагрузок требуемой величины.
ВЫВОДЫ
По мере выполнения работы была разработана общая схема определения внутренних силовых факторов ракеты при выходе ее из шахтной пусковой установки, под действием ветровой нагрузки. Кроме того, решалась задача динамики старта ракеты из пусковой установки, которая реализовывалась с помощью аналитических зависимостей и численного эксперимента.
В работе даются предложения по усовершенствованию схемы расчета, которые могут быть реализованы при появлении уточненных исходных данных.
Для выполнения поставленных целей в работе были применены современные методы проектирования CAD, CAM, CAE, позволяющие не только снизить затраты на проектирование и разработку новой продукции, но и зачастую, повысить (уточнить) определяемые параметры и характеристики.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты проведенных расчетов во многом сошлись с данными физических экспериментов, но, учитывая нехарактерность параметров движения ракеты, выходящей из шахты, относительно всего периода полета по траектории, наблюдалась явная нехватка информации о подобных экспериментах.
Надо отметить, что по результатам выполненной работы можно провести корректировку исходных данных, расчетных зависимостей и провести расчет с целью получения уточненных данных о динамике выхода ракеты из пусковой установки.
Результаты данного расчета должны дополнить требуемую информацию для определения прочности конструкции ракеты и шахтной пусковой установки, в части действующих на стартующую ракету нагрузок.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. URL: WWW.ARMS-EXPO.RU
2. Павлюк Ю.C. Баллистическое проектирование ракет: Учебное пособие для вузов. — Челябинск: Изд. ЧГТУ, 1996. — 92 с.
3. Cидельников Р.В. Теория полета: Краткий конспект лекций. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. – 73 с.
4. Есин В.И. Пневмогидравлические системы ПГС и автоматика ракет: Учебное пособие. – Челябинск: ЧПИ, 1988. – 129 с.
5. Сидельников Р.В. Аэрогидрогазодинамика: Краткий конспект лекций. – Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2003. – 103 с.
6. Теория пограничного слоя. Шлихтинг Г., перев. с немецкого, Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», Москва, 1974, 712 с.
7. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы: Учебник для вузов. – 3-е изд., перераб. – М.: «Энергия», 1978. 704 с.
8. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей: В 2-х томах: Т. 1: Пер. с англ. – М.: Мир, 1991. – 504 с, ил.
9. Роуч П. Вычислительная гидродинамика. – М.: Мир, 1980. – 616с., ил.
, м/с
, град
