Расчёт толщины термоизоляционного покрытия для днища стартового двигателя

Плотность материала стенки корпуса РДТТ:

Удельная теплоёмкость материала стенки корпуса и днища РДТТ:

Температура продуктов сгорания в РДТТ:

Начальная температура корпуса РДТТ:

Допустимая температура нагрева корпуса РДТТ:

Толщина материала стенки корпуса РДТТ:

Толщина для ТЗП (задаётся):

Плотность для ТЗП:

Удельная теплоёмкость для ТЗП:

Коэффициент теплопроводности покрытия:

Коэффициент теплопроводности покрытия:

Время работы двигателя:

Функция определяемая из графика:

Толщина стенки:

2 Расчёт на прочность

Расчёт обечайки для стартового двигателя

Рисунок 2.1

Радиус критического сечения сопла:  мм

Внутренний радиус оболочки:

Рабочее давление в камере сгорания в первом приближении:

Коэффициент истечения Ланжевена:

Предел прочности:

Коэффициент запаса прочности для обечайки (заданный):

Толщина оболочки:

Главные напряжения:

Эквивалентное двухосное напряженное состояние:

Коэффициент запаса прочности (уточнённый):

После проведения расчёта была найдена оптимальная толщина для обечайки стартового двигателя. При этом был достигнут требуемый запас прочности.

Расчёт эллиптического днища для стартового двигателя

Рисунок 2.2

Коэффициент запаса прочности для днища:

Угол наклона:

Главные полуоси:

Толщина эллиптического днища:

Главные радиусы кривизны:

Напряжение в окружном направлении:

Напряжение в меридиональном направлении:

В результате, получаем днище, обладающее необходимым запасом прочности и малым весом.

Расчет на прочность заряда газогенератора

Равновесная температура:

Коэффициент линейного расширения топлива:

Коэффициент линейного расширения корпуса:

Безразмерный комплекс, определенный в зависимости от соотношения модулей топлива и склеивающего состава:

Таблица 2.1

Температура
+200 C	0,06	1,01	141,8	1,99
-500 C	0,25	1,12	15,6	1,96
+500 C	0,06	0,05	12,1	2,09

Коэффициент, учитывающий скрепление заряда с корпусом по боковой поверхности:

Коэффициент безопасности:

В связи с тем, что топливо заряда ГГ скреплено по переднему торцу с корпусом, в зоне скрепления из-за разницы коэффициентов линейного расширения материалов возникают температурные напряжения:

А соответствующий им запас прочности (для обеспечения ):

Заряд маршевого двигателя по прочности подходит, так как все определённые выше параметры находятся в допустимых пределах.

Расчет на прочность шпоночного соединения

Предел прочности шпонки:

Коэффициент безопасности:

Коэффициент динамичности:

Осевая сила, действующая на шпангоут:

Ширина шпонки:

Площадь среза шпонки:

Допустимые касательные напряжения:

Срезающие напряжения:

Расчёт запаса прочности:

Характерный размер шпонки:

Расчёт шпонки на смятие:

Расчётный запас прочности на смятие:

Погонная срезающая нагрузка:

Погонная радиальная нагрузка:

Геометрическая характеристика цилиндрической оболочки:

Суммарные меридиональные напряжения:

Запас прочности оболочки под действием суммарных меридиональных напряжений:

Суммарные окружные напряжения:

Запас прочности оболочки под действием суммарных окружных напряжений:

В результате расчёта был достигнут приемлемый запас прочности.

Экономическая часть

В середине 60-х годов, вначале для космических кораблей, а затем и для объектов воздушно-десантных войск стали создаваться комбинированные парашютно-реактивные системы (ПРС) приземления. Чисто парашютные системы (ПС) уже не могли обеспечить заданных скоростей приземления в приемлемых габаритах и массах системы. Действительно, снижение скорости приземления на ПС с 10 до 5 м/с требовало увеличения относительной массы системы в 30¼40 раз. ПРС обеспечивали с одной стороны допустимые скорости приземления при меньших размерах и весе парашюта, и, кроме того, снижали разбросы этой скорости, а также повышали надежность системы ПРС в целом.

Тенденция на увеличение массы спускаемых грузов, увеличение скоростей парашютирования и максимально возможной минимизации скорости приземления потребовало более полной оптимизации ПРС в целом. Имеется в виду выбор как наиболее оптимальной схемы ПРС, скорости парашютирования, одно или многоступенчатость работы ТДУ, так и выбор типа топлива и конструкции заряда, времени работы ТДУ, а также габаритов корпуса и конструктивной схемы двигателя. Особый интерес вызывает оптимизация ПРС для грузов с массой более 20000 кг.

В данном дипломном проекте рассматривается один из типовПРС. В результате будет спроектирована двигательная установка, используемая для десантирования грузов до 20000кг.

В экономической части дипломного проекта проводится разработка проекта и сметы затрат по изготовлению конструкторской документации (КД) на проектирование сопла.

Организационный раздел

Работа состоит из ряда этапов, каждый имеет срок исполнения и список сотрудников, занятых на конкретном этапе. Состав, количество исполнителей и длительность каждого цикла представлены в табл. 1.

                                                                                                Таблица 1