Уточнение стартовых масс ступеней УБР, относительных масс топлива ступеней и определение относительных масс конструкций ДУ ступеней

Уточним стартовые массы УБР в моменты времени начала работы каждой ступени:

Уточним значения коэффициентов распределения относительных масс топлива по ступеням ракеты:

Массы конструкции ДУ ступеней

Значения относительных масс конструкций ДУ ступеней ракеты:

4.2. Приближённое определение параметров АУТ и расчетной дальности полёта

Площадь миделя:

o начальная нагрузка на мидель:

o оптимальное значение угла наклона траектории в конце АУТ;

Значения углов наклона траектории на участках работы ДУ ступеней:

o

o

коэффициент учёта потерь скорости на преодоление аэродинамического сопротивления и противодавления атмосферы:

o

эффективное значение удельного импульса i-ой ступени:

потери скорости на преодоление гравитации:

Приращение скорости в результате работы ДУ i-ой ступени находим по формуле:

Конечная скорость ракеты в момент окончания АУТ:

Приращение высоты АУТ в результате работы ДУ маршевых ступеней:

где

·

Для первой ступени:

Для второй ступени:

Приращение дальности АУТ после окончания работы ДУ i-ой ступени:

Для первой ступени:

Для второй ступени:

Координаты ракеты в момент окончания работы ДУ маршевых ступеней:

Полная дальность полёта:

где

·

o радиус Земли [2, стр.86];

o один из параметров конца АУТ;

o гравитационная постоянная Земли [1, стр.57];

o

Таким образом:

Таким образом, полная расчетная дальность полёта:

Вычислим ошибку по дальности:

Так как ошибка по дальности превышает 2%, то необходимо провести коррекцию параметров УБР для компенсации рассогласования по дальности.

Необходимо определить изменение массы топлива , компенсирующую величину при допущении о сохранении ранее принятых приращений скорости по ступеням ракеты.

Рассогласование по дальности:

Корректируем значение коэффициента чувствительности:

где

Таким образом, компенсирующая величина

Искомое значение массы топлива i-ой ступени для компенсации

Изменение массы конструкции i-ой ступени из-за коррекции массы топлива на величину

Проведём коррекцию параметров УБР для компенсации рассогласования по дальности.

Начнём со второй ступени:

Для первой ступени:

Таким образом, уточнение стартовой массы УБР в начале работы каждой ступени и коэффициентов , проводят по формулам:

где

Для второй ступени:

Для первой ступени:

Параметры сопел первой ступени:

Параметры сопел второй ступени:

Значение потерь удельного импульса первой ступени:

Значение удельного импульса первой ступени:

Значение потерь удельного импульса второй ступени

Значение удельного импульса второй ступени:

Проводим второе приближение по дальности полёта

Площадь миделя:

o начальная нагрузка на мидель:

o оптимальное значение угла наклона траектории в конце АУТ;

Значения углов наклона траектории на участках работы ДУ ступеней:

o

o

коэффициент учёта потерь скорости на преодоление аэродинамического сопротивления и противодавления атмосферы:

o

эффективное значение удельного импульса i-ой ступени:

потери скорости на преодоление гравитации:

Приращение скорости в результате работы ДУ i-ой ступени находим по формуле:

Конечная скорость ракеты в момент окончания АУТ:

Приращение высоты АУТ в результате работы ДУ маршевых ступеней:

где

·

Для первой ступени:

Для второй ступени:

Приращение дальности АУТ после окончания работы ДУ i-ой ступени:

Для первой ступени:

Для второй ступени:

Координаты ракеты в момент окончания работы ДУ маршевых ступеней:

Полная дальность полёта:

где

·

o радиус Земли [2, стр.86];

o один из параметров конца АУТ;

o гравитационная постоянная Земли [1, стр.57];

o

Таким образом:

Таким образом, полная расчетная дальность полёта:

Вычислим ошибку по дальности:

Так как ошибка по дальности превышает 2%, то необходимо провести коррекцию параметров УБР для компенсации рассогласования по дальности.

Для нахождения требуемых параметров, применяем линейную интерполяцию полученных результатов и принимаем значения для

Определение стартовой массы УБР в начале работы каждой ступени:

Определение необходимых масс топлива ступеней:

Определение необходимых масс конструкции ступеней:

Определение необходимых значений коэффициентов распределения относительных масс топлива:

Определение необходимых значений относительных масс конструкций ДУ ступеней ракеты:

Таким образом, найдены необходимые значения стартовых масс УБР и коэффициентов μ_i и α_i.

Список сокращений

· АУТ – активный участок траектории;

· ББ – боевой блок;

· БКС – бортовая кабельная сеть;

· БО – боевое оснащение;

· БС – боевая ступень;

· ВУ – воспламенительное устройство;

· ГЧ – головная часть;

· ДУ – двигательная установка;

· КСП ПРО – комплекс средств преодоления противоракетной обороны;

· МБР – межконтинентальная баллистическая ракета;

· ОНФП – оружие на новых физических принципах;

· ПФЯВ – поражающие факторы ядерного взрыва;

· РДТТ – ракетные двигатели твёрдого топлива;

· РК – ракетный комплекс;

· СУ – система управления;

· УБР – управляемая баллистическая ракета.

Список использованной литературы

1. Основы проектирования твердотопливных управляемых баллистических ракет. Часть 1: Учебное пособие / Ю.М.Николаев, С.Д.Панин, Ю.С.Соломонов, М.П.Сычёв. – М.: Издательство МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1998. – 104с.: ил.

2. Основы проектирования твердотопливных управляемых баллистических ракет. Часть 2: Учебное пособие / Ю.М.Николаев, С.Д.Панин, Ю.С.Соломонов, М.П.Сычёв. – М.: Издательство МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2000. – 140с.: ил.