Материал: первая часть Сухов
-
усилия, передаваемые на корпус от днищ
баков и обусловленные действием давления
наддува.
Для передних днищ эти силы определяются по формуле:
,
а для задних – по формуле:
,
где
и
- радиусы оснований баков.
-
давление наддува в баке.
Так как все баки имеют цилиндрическую форму, усилия на переднем и заднем шпангоутах будут одинаковыми, отличаясь лишь знаком.
В баках II ступени давление наддува:
Горючего:
Па,
Окислителя:
Па,
.
Тогда получаем:
кН;
кН.
В баках I ступени давление наддува:
Горючего:
Па,
Окислителя:
Па.
Радиус бака окислителя будет равен:
.
Тогда величина силы, обусловленной наддувом в баках топлива и окислителя I ступени будет равна:
кН;
кН.
Эпюра
представлена на рисунке 1.7.
-
Определение силы, обусловленной влиянием массы топлива
Величина силы, обусловленная влиянием массы топлива, определяется по формуле:
где
- дополнительная осевая сила от давления
жидкости. Для баков цилиндрической
формы
;
-
усилия, обусловленные давлением жидкости
на задние днища баков, определим их по
формуле:
,
Для бака горючего I ступени:
кг,
где
=
405 кг
– масса топлива в днище бака горючего
I
ступени,
кг
- масса топлива в цилиндрической части
бака горючего I
ступени;
кН.
Для бака окислителя I ступени:
кг,
где
=655
кг
– масса топлива в днище бака окислителя
I
ступени,
,3
кг
- масса топлива в цилиндрической части
бака окислителя I
ступени;
кН.
Для бака горючего II ступени:
кг,
где
=363
кг
– масса топлива в днище бака горючего
II
ступени;
кН.
Для бака окислителя II ступени:
кг,
где
=294
кг
– масса топлива в днище бака окислителя
II
ступени,
кг
- масса топлива в цилиндрической части
бака окислителя II
ступени;
кН.
Эпюра
силы
представлена на рисунке 1.7.
-
Определение силы, обусловленной тягой двигателя
Вклад тяги двигателя может быть определен по формуле:
где
- тяга i-го
двигателя.
В
нашем случае
Н.
Тогда
Эпюра
силы
представлена на рисунке 1.7.
-
Определение осевой силы
Осевую
силу
можно получить путем суммирования эпюр
в
соответствующих сечениях.
Эпюры
,
представлена на рисунке 1.7.
Рисунок
1.7 — Эпюры
,
Значения
всех составляющих нормальной осевой
силы представлены в Таблице 1 на странице
12.
-
Проверка правильности построения эпюр
В
крайнем сечении корпуса (т.е. при
,
где L
– длина летательного аппарата) должны
выполняться равенства:
,
где
=1933
кг-
масса сухой конструкции;
-
масса топлива в рассматриваемый момент
времени;
m=11483,3 кг - масса ЛА в рассматриваемый момент времени;
Тогда получаем:
Н.
Суммируя
эпюры
и
, получим значение:
Н.
Н.
.
По
эпюре значение
Н.
;
Н.
По
эпюре
,
;
Погрешность
построения эпюр
и
,
как видно из эпюр, равны нулю, следовательно:
1.3 Расчет нормальной перегрузки и величины углового ускорения
Нормальная
перегрузка
вычисляется по формуле:
,
где
кН
– сила тяги двигателя летательного
аппарата;
– нормальная
аэродинамическая сила;
–
угол
поворота двигателя;
m=11483,3 кг – масса летательного аппарата на расчётный момент времени;
м/с2
– ускорение свободного падения.
Полная нормальная аэродинамическая сила рассчитывается по формуле
,
где
– суммарное значение всех полных
нормальных аэродинамических сил на
конических участках;
– суммарное
значение всех полных нормальных
аэродинамических сил на цилиндрических
участках.
где
– удлинение цилиндра;
-
площади основания конуса.
На рисунке 1.8 изображена схема ЛА с обозначением необходимых для определения нормальной аэродинамической силы участков и расположение оснований, необходимых для расчета и приведенных для наглядности.
Рисунок 1.8 – Схема ЛА с обозначением расположения участков и оснований конусов
Н,
где
- площади основания конуса.
Н,
где
-
площади основания конуса.
Н,
где
– удлинение цилиндрического участка
1-5,
–
площадь
основания цилиндрического участка 1-5.
Н,
где
– удлинение цилиндрического участка
7-12,
–
площадь
основания цилиндрического участка
7-12.
Полная нормальная аэродинамическая сила:
