Материал: pervaya_chast

2. Определение силы, обусловленной массой конструкции

Величина силы, обусловленной массой конструкции отсеченной части, определяется по формуле :

где - масса i-го сосредоточенного груза;

- погонная масса конструкции,

м/с² – ускорение свободного падения.

Формулу также можно представить в виде:

P

где - погонная массовая сила со стороны оболочки на корпус ЛА,

;

- усилия взаимодействия между массой и и корпусом ЛА:

.

Таким образом, величина может быть получена суммированием эпюр и , представленных на рисунке 5. Эпюра представлена на рисунке 6.

_{Рисунок} 5 — Эпюры и

3. Определение силы, обусловленной давлением наддува

Величина силы, обусловленной давлением наддува в баках, определяется по формуле:

,

где - дополнительная осевая сила от давления наддува. Для цилиндрических баков ;

- 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.

Для бака горючего

где h = 6,4 м – длина конической части бака,

– радиус основания бака.

Тогда величина силы, обусловленной наддувом в баке будет равна:

кН;

кН.

Радиус бака окислителя будет равен:

.

Тогда получим:

кН.

Эпюра представлена на рисунке 6.

4. 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 высота столба топлива h определяется по формуле:

где местный радиус конического бака.

где V – объем топлива в конической части бака.

где m=6022,0 кг – масса топлива в конической части бака,

плотность топлива в баке горючего I ступени.

Таким образом

Н.

Н,

где =1520 кг – масса топлива в днище бака,

масса топлива в цилиндре с высотой h и радиусом основания

Н.

Для бака окислителя I ступени:

кг,

где =2063 кг – масса топлива в днище бака окислителя I ступени,

14025,1 кг - масса топлива в цилиндрической части бака окислителя I ступени;

кН.

Для бака горючего II ступени:

кг,

где =1838 кг – масса топлива в днище бака горючего II ступени;

кН.

Для бака окислителя II ступени:

кг,

где =1343 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 6.

5. 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 6.

6. Определение осевой силы

Осевую силу можно получить путем суммирования эпюр

в соответствующих сечениях.

Эпюры , представлена на рисунке 6.

Рисунок 3 — Эпюры ,

7. Проверка правильности построения эпюр

В крайнем сечении корпуса (т.е. при , где L – длина летательного аппарата) должны выполняться равенства:

,

где =4250 кг- масса сухой конструкции;

- масса топлива в рассматриваемый момент времени;

m=33881,1 кг - масса ЛА в рассматриваемый момент времени;

Тогда получаем:

Н.

Суммируя эпюры и , получим значение:

Н.

Н.

.

По эпюре значение Н.

Н.

По эпюре ,

;