Реферат на тему Проектирование бака горючего одноступенчатой баллистической ракеты с жидкостным ракетным двигателем

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3

Конструкция ракеты. Требования к элементам бака 4

Процесс проектирования бака горючего 11

Порядок проведения расчета на прочность 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 22

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 23

Введение:

К настоящему времени ракетно-космическая отрасль получила широкое распространение. Она включает в себя огромную инфраструктуру: проектно-конструкторские организации; заводы по производству ракетно-космической техники; лаборатории; космодромы и многие другие смежные организации. Организованы целые институты, которые занимаются подготовкой инженеров с образованием в области разработки ракетно-космической техники. Одной из тематик производства ракетно-космической техники является создание ракет космического назначения. Современная ракета является передовым сложным техническим изделием. Поэтому инженеру-ракетостроителю требуется обладать широким набором знаний в области естественных и технических наук, которыми он будет пользоваться в процессе создания ракет. Весь жизненный цикл ракеты космического назначения принято разделять на следующие этапы:

— проектирование;

— конструирование; производство; эксплуатацию.

На этапе проектирования создается исходная информация о внешнем облике ракеты в форме описания будущих характеристик (к примеру, массы, внешнего вида, характера движения и т.п.). На этапе конструирования осуществляется детальная проработка проекта ракеты, результатом которой является создание подробных чертежей, несущих информацию, как и из чего «собирать» ракету. На этапе производства при наличии конструкторских чертежей решаются задачи: на каком оборудовании сделать детали, собрать узлы и агрегаты и ракетуноситель в целом. Также неотъемлемой частью производства является испытание частей ракеты-носителя на надежность. На этапе эксплуатации решаются такие задачи, как подготовка ракеты к запуску, непосредственно осуществление запуска.

Цель данного реферата: проектирование бака горючего одноступенчатой баллистической ракеты с жидкостным ракетным двигателем.

Задачи данного реферата:

1. Рассмотреть основы проектирования баллистической ракеты с жидкостям ракетным двигателем.

Заключение:

Ракета – это летательный аппарат, приводимый в движение реактивным двигателем. Реактивный двигатель создаёт тягу за счет отбрасывания массы рабочего тела. Ракетный двигатель является подвидом реактивного, и отличается от него использованием только внутрибортовых запасов рабочего тела для создания тяги, тогда как, например, воздушно-реактивные также используют для работы забортный воздух.

Именно это отличие позволяет ракетному двигателю работать в безвоздушном пространстве. Рабочее тело – вещество, за счёт отбрасывания которого возникает реактивная тяга.

Баллистическая ракета – это такая ракета, которая, после разгона на сравнительно коротком активном участке полёта (АУТ), большую часть полёта до цели совершает по невозмущенной баллистической траектории, «арке», – пассивном участке траектории (ПУТ).

Одноступенчатая баллистическая ракета с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) состоит из последовательно-расположенных элементов: головной части ГЧ с полезной нагрузкой (в данном случае неотделяемая боевая часть БЧ), приборного отсека ПО, в котором располагается система управления СУ, топливного отсека ТО и хвостового отсека ХО с жидкостным ракетным двигателем ЖРД. В состав топливного отсека входят бак окислителя БО, межбаковый (сухой, т.е. без топлива) отсек МО, бак горючего БГ.

Проектирование – это один из начальных этапов создания любых технических систем, в частности ракет космического назначения. Это творческий процесс поиска и нахождения рациональных решений, обеспечивающих заданные требования.

Одной из задач конструирования ракеты является определение расчетных геометрических размеров деталей (к примеру, толщин обшивок) из выбранного конструкционного материала. В данном случае имеется три детали (днище, соединительный шпангоут и цилиндрическая оболочка) и следует выбрать толщины и площадь поперечного сечения бака.

Фрагмент текста работы:

Конструкция ракеты. Требования к элементам бака

Ракета, как и другие виды транспортных аппаратов (самолеты, речные и морские суда и др.), состоит из нескольких отсеков (пространства внутри, полностью или частично изолированного от остальных частей аппарата).

Поскольку для работы реактивных двигателей ракеты требуется топливо (химические вещества, при реакции которых образуются продукты горения), то нужен отсек, в котором это топливо будет храниться. Данный отсек называется топливным отсеком.

Рассмотрим общую абстрактную схему одноступенчатой баллистической ракеты с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД). Данный летательный аппарат состоит из последовательно-расположенных элементов: головной части ГЧ с полезной нагрузкой (в данном случае неотделяемая боевая часть БЧ), приборного отсека ПО, в котором располагается система управления СУ, топливного отсека ТО и хвостового отсека ХО с жидкостным ракетным двигателем ЖРД.

В состав топливного отсека входят бак окислителя БО, межбаковый (сухой, т.е. без топлива) отсек МО, бак горючего БГ. В общем случае некоторые отсеки могут пропадать или же появляться отдельные специфичные.

Баки ракет, служащие для размещения компонентов жидкого топлива и других жидкостей (перекиси водорода, жидкого азота, изопропилнитрата и т. п.), можно разделить на две группы:

— несущие баки, т.е. баки, обечайки которых являются частью корпуса ракеты и передают усилия по нему;

— ненесущие баки, которые являются лишь емкостями для хранения жидкости.

Конструктивно-силовую схему топливных баков составляют обечайка, днище, шпангоуты и узлы крепления.

В состав конструктивно-компоновочной схемы топливного бака входят сам бак – оболочка и целый ряд люков, лючков, штуцеров и других устройств, включая и внутреннюю компоновку бака.

Топливные отсеки представляют собой большие емкости, предназначенные для размещения компонентов топлива. От конструкции топливных отсеков в значительной мере зависит конструкция ракеты в целом, так как они имеют большие габариты, а при несущей схеме [когда стенки топливных баков являются корпусом РН] составляют большую часть корпуса ракеты.