Материал: pervaya_chast

Погрешность построения эпюр и , как видно из эпюр, равны нулю, следовательно:

1.5 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=33881,1 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.

Н,

где - площади основания конуса.

Н,

где - площади основания конуса.

Н,

где – удлинение цилиндрического участка 1-4,

– площадь основания цилиндрического участка 1-4.

Н,

где – удлинение цилиндрического участка 6-10,

– площадь основания цилиндрического участка 6-10.

Полная нормальная аэродинамическая сила:

Нормальная перегрузка в этом случае:

Угловое ускорение можно найти из уравнения вращательного движения летательного аппарата вокруг оси z

,

где – момент всех внешних сил;

кгм² – массовый момент инерции летательного аппарата относительно оси z.

Момент всех внешних сил определяется по формуле:

,

где м – расстояние от носка до центра масс летательного аппарата для расчётного момента времени;

= 23,8 м – координата точки приложения тяги двигательной установки;

– координата точки приложения равнодействующей нормальной аэродинамической силы.

Координата точки приложения равнодействующей нормальной аэродинамической силы определяется по формуле:

где – координата центра давления i-го конического участка от носка аппарата;

где – координата центра давления i-го цилиндрического участка от носка аппарата.

м;

м;

м;

м,

где м – длина участка 0-1,

= 5,8 м – длина участка 1-4,

= 6,4 м – длина участка 4-6,

= 10,0 м – длина участка 6-10,

м, м – радиусы оснований конусов.

Получаем координату приложения :

_{Момент внешних сил}

Угловое ускорение:

5. Построение эпюр m и q по длине летательного аппарата

Значения эпюр M и Q по длине летательного аппарата находим с помощью программы QM.exe. Распечатка результатов работы программы приведена ниже. Эпюры представлены на рисунке 7 и рисунке 8.

Рисунок 7 — Эпюра перерезывающей силы Q

Рисунок 8 — Эпюра изгибающего момента М

Malomamarchenkov 1406

KУPCOBOЙ ПPOEKT ПO PACЧETУ

Л.A. HA ПPOЧHOCTЬ

PACЧET HAГPУЗOK

ЗHAЧEHИE CEKУHДЫ ПOЛETA 72.00000

CKOPOCTЬ ПOЛETA, M/C 700.0000

CKOPOCTЬ BETPA, M/C 32.00000

УГOЛ OTKЛOHEHИЯ TЯГИ, ГPAД 3.000000

ПЛOTHOCTЬ BOЗДУXA, KГ/M**3 .1216000

ЧИCЛO MAXA 2.372000

ЗHAЧEHИE ПEPEPEЗЫB. CИЛЫ, KH 1.000000

ИЗГИБAЮЩИЙ MOMEHT, KH*M 1.000000

KOHTPOЛЬHOE CEЧEHИE 1

HOMEP BAPИAHTA 3

MACCA ЛETATEЛЬHOГO AППAPATA, KГ 33881.040

KOOPДИHATA ЦEHTPA MACC, M 14.944

MACCOBЫЙ MOMEHT ИHEPЦИИ, KГ*M**2 1.4672E+06

ПOПEPEЧHAЯ AЭPOДИHAMИЧECKAЯ CИЛA, KH 14.72

KOOPДИHATA ЦEHTPA ДABЛEHИЯ, M 8.858

ПOПEPEЧHAЯ ПEPEГPУЗKA .1672

УГЛOBOE УCKOPEHИE, 1 / C**2 -.1854

**********************************************************************************************

* * * * *

* * * ПEPEPEЗЫBAЮЩAЯ CИЛA Q, KH * ИЗГИБAЮЩИЙ MOMEHT M, KH*M *

* HOMEPA * ДЛИHA * * *

* CEЧ. * УЧ.,M * CЛEBA * B CEPEДИHE* CПPABA * CЛEBA * B CEPEДИHE* CПPABA *

* * * * * * * * *

**********************************************************************************************

* * * * * * * * *

* 0, 1 * 2.200E+00 * 0.000E+00 * 1.223E+00 * 4.880E+00 * 0.000E+00 *-4.492E-01 *-3.582E+00 *

* 1, 2 * 1.000E+00 * 5.488E+00 * 5.552E+00 * 5.615E+00 *-4.008E+00 *-6.768E+00 *-9.560E+00 *

* 2, 3 * 7.501E-01 * 6.625E+00 * 6.672E+00 * 6.717E+00 *-9.598E+00 *-1.209E+01 *-1.460E+01 *

* 3, 4 * 1.050E+00 * 6.717E+00 * 7.274E+00 * 7.692E+00 *-1.460E+01 *-1.828E+01 *-2.222E+01 *

* 4, 5 * 3.000E+00 * 7.850E+00 * 8.017E+00 * 8.174E+00 *-2.227E+01 *-3.417E+01 *-4.631E+01 *

* 5, 6 * 2.200E+00 * 8.174E+00 * 9.207E+00 * 1.033E+01 *-4.631E+01 *-5.586E+01 *-6.660E+01 *

* 6, 7 * 2.440E+00 * 9.821E+00 * 1.118E+01 * 1.266E+01 *-6.593E+01 *-7.873E+01 *-9.326E+01 *

* 7, 8 * 1.760E+00 * 1.266E+01 * 1.010E+01 * 6.667E+00 *-9.326E+01 *-1.033E+02 *-1.108E+02 *

* 8, 9 * 1.400E+00 * 4.172E+00 * 4.250E+00 * 4.325E+00 *-1.113E+02 *-1.143E+02 *-1.173E+02 *

* 9,10 * 2.681E+00 * 4.217E+00 * 4.376E+00 * 4.524E+00 *-1.173E+02 *-1.230E+02 *-1.290E+02 *

* 10,11 * 2.719E+00 * 4.524E+00 *-1.232E+01 *-3.094E+01 *-1.290E+02 *-1.239E+02 *-9.470E+01 *

* 11,12 * 1.000E+00 *-3.697E+01 *-3.695E+01 *-3.694E+01 *-9.603E+01 *-7.755E+01 *-5.908E+01 *

* 12,13 * 2.200E+00 *-3.643E-02 *-1.260E-02 * 1.723E-06 *-3.204E-02 *-6.098E-03 *-1.965E-04 *

* * * * * * * * *

****************************************************30******************************************

6. Определение скачков напряжения в указанных сечениях

Скачки на эпюре перерезывающей силы Q, определяется по формуле:

От сосредоточенных масс на корпус передается нормальные силы, равные:

,

где - ускорение свободного падения,

- нормальная перегрузка в центре масс ЛА,

- угловое ускорение ЛА,

- расстояние от центра масс ЛА до центра масс i-го груза.

Скачки на эпюре изгибающего момента M, определяется по формуле:

.

От сосредоточенных масс , передаются сосредоточенный момент, равный:

где - расстояние от центра масс груза до плоскости его крепления к корпусу

(, если центр масс удален от плоскости крепления в положительном направлении оси х),

- массовый момент инерции i-го груза.

Сечение 3:

где – масса днища, прикрепленного к шпангоуту №3;

– масса топлива в днище.

– расстояние от центра масс бака с топливом до плоскости его крепления к корпусу.

где м – расстояние от носка до центра масс летательного аппарата для расчётного момента времени,

- длина участка 0-3,

собственный момент инерции бака с топливом, где – собственный момент инерции топлива в днище бака,

– собственный момент инерции эллиптического бака окислителя I ступени, где – радиус сферического бака окислителя II ступени.