Нахождение массовых, тяговых и геометрических характеристик

Эта задача решается на основе положений теорий полёта и РДТТ с учётом опыта ракетостроения, в том числе достижимого уровня энергомассового совершенства ракет. Полученные результаты могут быть использованы для коррекции отдельных положений выбранных принципиальной и конструктивной схем.

Распределение пустотного удельного импульса по ступеням ракеты

Определим значение пустотного удельного импульса в зависимости от стандартного удельного импульса :

Отсюда среднее значение пустотного удельного импульса:

Определение характеристической скорости

Значение характеристической скорости:

– коэффициент суммарных потерь скорости на преодоление силы тяжести, аэродинамического сопротивления и противодавления.

– конечная скорость ракеты в момент окончания работы двигателя последней ступени.

Расчет величины стартовой массы ракеты

Примем значение коэффициента затяжеления = 1,65.

Определим стартовую массу ракеты, доставляющей на дальность нагрузку

Определим стартовую массу ракеты

Распределение относительных масс топлива по ступеням ракеты

Т.к. , то число ступеней ракеты.

Определим среднее значение относительной массы топлива

Распределение относительных масс топлива по ступеням ракеты:

Распределение относительных масс конструкций ступеней ракеты

Определим величину относительной грузоподъёмности стартовой массы ракеты.

Относительные массы конструкций ступеней ракеты

 

Определение времени работы ступеней

Для защиты от перспективной ПРО с элементами космического базирования возникают требования по продолжительности и высоте окончания АУТ. Поэтому будем считать, что суммарное время работы маршевых ступеней ограничено величиной . Так как наиболее сильное влияние на высоту окончания АУТ оказывает последняя ступень, будем исходить из следующих рекомендаций

Принимаем

Расчет перегрузок

Максимальная перегрузка по условию .

При постоянном расходе рабочего тела ДУ

для смесевых и модифицированных топлив

Примем

Получим

Проверим правильность выбора значения времени работы для 2 ступени.

удовлетворяет заданному условию.

Абсолютные значения массовых, расходных и тяговых характеристик ракеты

Массы топлива и конструкций ступеней определяют по зависимостям

где

Секундный массовый рабочего тела и пустотная тяга ДУ составляют

Таким образом, для первой ступени:

Для второй ступени: