Дипломная работа (бакалавр/специалист) на тему Разработка криогенного ракетного двигателя для возвращаемого суборбитального туристического космического аппарата (можно любую другую по специальности «Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов»)
-
Оформление работы
-
Список литературы по ГОСТу
-
Соответствие методическим рекомендациям
-
И еще 16 требований ГОСТа,которые мы проверили
Введи почту и скачай архив со всеми файлами
Ссылку для скачивания пришлем
на указанный адрес электронной почты
Содержание:
Список
сокращений и условных обозначений
1 Характеристика возвращаемого суборбитального
туристического космического аппарата
1.1
История суборбитального туризма и его перспективы
1.2
Описание суборбитальной ракеты с проектируемым криогенным ракетным двигателем
2. Расчёт параметров двигателя
2.2
Характеристика используемой топливной пары
2.3
Пневмогидравлическая схема двигателя
2.4
Термодинамический расчет камеры ЖРД
2.5
Профилирование внутреннего контура камеры
2.6
Определение параметров турбонасосной системы подачи топлива
2.7
Конструирование соосно-струйных форсунок
2.8
Расчет охлаждения двигателя
3.1
Разработка и 3D моделирование конструкции рамы
3.2
Прочностной расчёт рамы в программе АПМ Компас 3D
4.1 Описание назначения и конструкции
детали – диска турбины ТНА проектируемого ЖРД
Введение:
Космические аппараты имеют крайне большое значение для современного В настоящее время рассматривается возможность коммерческого применения Суборбитальные системы имеют Основными потребителями услуг и сервисов, которые могут Суборбитальный летательный Целью настоящего дипломного проекта является разработка Объектом исследований в дипломном Предметом исследований является криогенный ракетный Актуальность исследований при В целом, В зависимости — — Основными — — — — В результате выполнения работ ее цель При этом решены задачи, причисленные в В частности, проведенные расчеты на При этом себестоимость проекта составляет 2036150 рублей. Возобновление интереса к созданию суборбитальных Большинство создаваемых суборбитальных аппаратов имеют Из проведённого выше анализа можно сделать вывод о том, Суборбитальные аппараты. Основными потребителями услуг и сервисов, которые могут Ключевыми заказчиками суборбитальных аппаратов могут быть Проанализировав наиболее возможные из предлагаемых
общества. Они применяются для обеспечения навигации и связи, геологической
разведки и метеорологических наблюдений, физических и медицинских
экспериментов.
космических аппаратов для космического туризма. Для создаваемой частной
космонавтики (ЧК) в России, наиболее перспективными направлениями развития
космического транспорта являются создание суборбитальных аппаратов для нужд
космического туризма.
значительно более низкие аэродинамические и термодинамические нагрузки, что
позволяет сделать их теплозащитную систему многоразовой и сравнительно лёгкой
при относительно умеренных затратах. По этой причине, в ближайшие 5-15 лет, по
мере дальнейшего развития суборбитальных аппаратов, можно ожидать постепенного
расширения их эксплуатационных пределов в сторону роста максимальных скоростей,
вплоть до М=25, когда произойдёт фактически слияние их возможностей с
орбитальными системами.
быть реализованы с помощью суборбитальных аппаратов, в среднесрочной
перспективе 5-7 лет, будут компании-операторы, специализирующиеся на
суборбитальном и космическом туризме. В более дальней перспективе, 8-10 лет, по
мере развития технологии и постепенного расширения функциональных возможностей
суборбитальных аппаратов, можно ожидать что транспортные компании,
специализирующиеся на экспресс-перевозках, сначала создадут сервисы по
сверхбыстрой глобальной доставке грузов на базе суборбитальных систем, а затем
и сверхбыстрой доставке пассажиров, так называемая, Point to Point Global
Transport System.
аппарат должен быть оснащён надежной и безопасной двигательной установкой,
которая обеспечивала бы управление движением аппарата на траектории. Для этих
целей можно использовать жидкостной криогенный двигатель.
криогенного ракетного двигателя для возвращаемого суборбитального
туристического космического аппарата.
проекте являются возвращаемый
суборбитальный туристический космический аппарат.
двигатель.
проектировании криогенный
ракетный двигатель вытекает из коммерческих задач, которые решают суборбитальные туристические
космические аппараты.
проектирование криогенного
ракетного двигателя является сложной технологической и конструкторской
задачей. Отсюда вытекает практическая
значимость проводимых исследований при проектировании криогенного ракетного
двигателя.
от выполняемых задач криогенные
ракетные двигатели должны работать как в непрерывном, так и в импульсном
режимах. При работе в импульсном режиме криогенный ракетный двигатель должен отвечать высоким
требованиям по динамическим характеристикам:
как можно меньшему времени выхода на
установившийся режим при включении двигателя;
как можно меньшему времени спада тяги при его
выключении.
характеристиками двигателя являются:
величина и стабильность удельного импульса в
импульсном и непрерывном режимах;
динамические характеристики двигателя;
масса двигателя и его размеры;
ресурс работы в различных режимах работы. Заключение:
— разработка
криогенного ракетного двигателя для возвращаемого суборбитального
туристического космического аппарата достигнута.
вводной части работы.
прочность с помощью АПМ Компас 3D свидетельствуют
о том, что для выбранной конструктивной схемы рамы ЖРД, геометрических размеров
элементов конструкции, материала — сталь 30Х3МФ ГОСТ 4543-71, а также принятых
нагрузок, такие показатели прочности, как эквивалентное напряжение по Мизесу, суммарное
линейное перемещение, коэффициент запаса по текучести и коэффициент запаса по
прочности лежат в границах допустимых значений, и, следовательно,
спроектированная рама ЖРД может быть использована в качестве силовой
конструкции при установке проектируемого ЖРД на рассматриваемую суборбитальную
ракету.Фрагмент текста работы:
1
Характеристика возвращаемого суборбитального туристического космического
аппарата
1.1 История суборбитального
туризма и его перспективы
аппаратов в последние 10-15 лет объясняется с одной стороны их коммерческим
потенциалом для суборбитального туризма [1, 8], а с другой, возможностью их
использования в качестве многоразовой первой ступени в паре с недорогой
одноразовой второй ступенью для оперативного вывода в космос небольших полезных
нагрузок (ПН), массой 1-2 т. Именно такую схему DARPA совместно с Боинг
реализует в рамках создания аппарата XS-1, который должен продемонстрировать
возможность 10 запусков в космос ПН весом до 2 т, в течение 10 дней, тем самым
на практике реализуя принцип вывода ПН в космос «по требованию» [1]. Стоимость
каждого пуска XS-1 не должна превышать 5 млн/ долл. Для сравнения, сегодня стоимость
вывода на орбиту ПН той же массы американскими лёгкими РН составляет 45-50 млн
долл., при этом время ожидания запуска — многие месяцы, а иногда и годы.
конфигурацию с несущими поверхностями, создающими значительную подъёмную силу
(К=1,5-3) при входе в атмосферу, благодаря чему они обладают существенной
глубиной поперечного и продольного аэродинамического маневрирования, что
позволяет им совершать посадку «по самолётному», используя обычные аэродромы.
При этом они не нуждаются в отчуждении больших посадочных территорий и им не
нужна поисково-спасательная инфраструктура, характерная для космических капсул,
производящих посадку с ограниченной подъёмной силой (К=0,2-0,3). Возможность
придания суборбитальным аппаратам аэродинамической конфигурации с К=1,5-3,
обуславливается тем, что их максимальная скорость, не превышающая М=10,
значительно ниже скорости орбитальных аппаратов, входящих в атмосферу с М=25.
Поэтому, суборбитальные системы имеют значительно более низкие аэродинамические
и термодинамические нагрузки, что позволяет сделать их теплозащитную систему
многоразовой и сравнительно лёгкой при относительно умеренных затратах. По этой
причине, в ближайшие 5-15 лет, по мере дальнейшего развития суборбитальных
аппаратов, можно ожидать постепенного расширения их эксплуатационных пределов в
сторону роста максимальных скоростей, вплоть до М=25, когда произойдёт
фактически слияние их возможностей с орбитальными системами. Орбитальные же
системы во всё большей степени будут осуществлять переход с нынешних капсул в
сторону КА с крыльями или несущим корпусом, примером которого может служить
орбитальная ступень «Dream Chaser», разрабатываемая в настоящее время компанией
Sierra Nevada Corporation.
что для создаваемой частной космонавтики (ЧК) в России, наиболее перспективными
направлениями развития космического транспорта являются создание, в частности,
суборбитальных аппаратов для нужд космического туризма.
быть реализованы с помощью суборбитальных аппаратов, в среднесрочной
перспективе 5-7 лет, будут компании-операторы, специализирующиеся на
суборбитальном и космическом туризме. В более дальней перспективе, 8-10 лет, по
мере развития технологии и постепенного расширения функциональных возможностей
суборбитальных аппаратов, можно ожидать что транспортные компании,
специализирующиеся на экспресс-перевозках, сначала создадут сервисы по
сверхбыстрой глобальной доставке грузов на базе суборбитальных систем, а затем
и сверхбыстрой доставке пассажиров, так называемая, Point to Point Global
Transport System.
те же, кто является ключевыми потребителями услуг и сервисов, возможных
благодаря этому классу технических систем, то есть компании-операторы,
предоставляющие услуги космического туризма и в перспективе, через 8-10 лет,
компании, предлагающие сверхбыструю доставку в глобальном масштабе грузов и
пассажиров, в стиле Point-to-Point услуг. Однако, в дополнение к этому
заказчиком также станет министерство обороны, которое может иметь необходимость
запуска множества малых КА «по требованию» с помощью суборбитальных систем,
способных доставить в необходимую точку запуска одноразовую вторую ступень,
выводящую РН в космос.
вариантов для суборбитальных путешествий, можно утверждать, что данный вид
туризма наиболее доступен и является мини версией орбитального полета на МКС.
Среди основных характеристик можно выделить следующие: максимальная высота
полета — 100 км, продолжительность путешествия от 1 до 3 часов, подготовка
занимает примерно 3-5 дней, а стоимость не превышает 250 тыс. долл. США
(таблица 1.1). При этом, в отличие от орбитального туризма, возрастающая
конкуренция среди частных компаний повлечет снижение стоимости путешествия при
условии возрастающего спроса [8].