📄Работа №212444
Тема: Проектирование ракеты-носителя с ракетно-прямоточным двигателем
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Автоматика и управление
Объем:
44 листов
Год:
2016
Просмотров:
27
4440
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ОПИСАНИЕ БАЛЛИСТИЧЕСКОЙ РАКЕТЫ 4К-22 7
1.1. ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО РАКЕТЫ 10
1.2. ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА 10
1.3. ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ ПРОТОТИПА БАЛЛИСТИЧЕСКОЙ РАКЕТЫ 4К-22 12
2. УСТАНОВКА КОЛЬЦЕВОГО ВОЗДУХОЗАБОРНИКА 13
3. ВЫБОР НОВОГО ТОПЛИВА И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РДТТ 15
3.1. ТРЕБОВАНИЯ К ТРТ. ВЫБОР ТОПЛИВА И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ 15
3.2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СТАРТОВОГО ДВИГАТЕЛЯ 16
3.3. ВЫБОР ФОРМЫ ЗАРЯДА РДТТ И РАСЧЕТ ЕГО ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 20
3.4. ОПИСАНИЕ РАСЧЁТА ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СОПЛА 23
3.5. ПРОФИЛИРОВАНИЕ СОПЛА ЛАВАЛЯ 25
ВЫВОДЫ 27
4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РП 28
ВЫВОДЫ 31
5. ПРОЕКТНАЯ ПРОРАБОТКА ЛА 32
5.1. ОЦЕНОЧНЫЙ РАСЧЕТ МАССЫ СТАЛЬНОГО КОРПУСА СТАРТОВОГО РДТТ 32
5.2. ОЦЕНОЧНЫЙ РАСЧЕТ МАССЫ КОРПУСА ИЗ ОРГАНОПЛАСТИКА СТАРТОВОГО РДТТ 34
5.3. СРАВНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ МАСС 36
5.4. ОЦЕНОЧНЫЙ РАСЧЁТ КОНЕЧНОЙ СКОРОСТИ РАКЕТЫ ПО ОКОНЧАНИИ РАБОТЫ СТАРТОВОГО ДВИГАТЕЛЯ 37
5.5. ОЦЕНОЧНЫЙ РАСЧЁТ КОНЕЧНОЙ СКОРОСТИ РАКЕТЫ ПО ОКОНЧАНИИ РАБОТЫ МАРШЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ 38
5.6. БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАКЕТЫ 39
ВЫВОДЫ 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 43
1. ОПИСАНИЕ БАЛЛИСТИЧЕСКОЙ РАКЕТЫ 4К-22 7
1.1. ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО РАКЕТЫ 10
1.2. ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА 10
1.3. ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ ПРОТОТИПА БАЛЛИСТИЧЕСКОЙ РАКЕТЫ 4К-22 12
2. УСТАНОВКА КОЛЬЦЕВОГО ВОЗДУХОЗАБОРНИКА 13
3. ВЫБОР НОВОГО ТОПЛИВА И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РДТТ 15
3.1. ТРЕБОВАНИЯ К ТРТ. ВЫБОР ТОПЛИВА И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ 15
3.2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СТАРТОВОГО ДВИГАТЕЛЯ 16
3.3. ВЫБОР ФОРМЫ ЗАРЯДА РДТТ И РАСЧЕТ ЕГО ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 20
3.4. ОПИСАНИЕ РАСЧЁТА ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СОПЛА 23
3.5. ПРОФИЛИРОВАНИЕ СОПЛА ЛАВАЛЯ 25
ВЫВОДЫ 27
4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РП 28
ВЫВОДЫ 31
5. ПРОЕКТНАЯ ПРОРАБОТКА ЛА 32
5.1. ОЦЕНОЧНЫЙ РАСЧЕТ МАССЫ СТАЛЬНОГО КОРПУСА СТАРТОВОГО РДТТ 32
5.2. ОЦЕНОЧНЫЙ РАСЧЕТ МАССЫ КОРПУСА ИЗ ОРГАНОПЛАСТИКА СТАРТОВОГО РДТТ 34
5.3. СРАВНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ МАСС 36
5.4. ОЦЕНОЧНЫЙ РАСЧЁТ КОНЕЧНОЙ СКОРОСТИ РАКЕТЫ ПО ОКОНЧАНИИ РАБОТЫ СТАРТОВОГО ДВИГАТЕЛЯ 37
5.5. ОЦЕНОЧНЫЙ РАСЧЁТ КОНЕЧНОЙ СКОРОСТИ РАКЕТЫ ПО ОКОНЧАНИИ РАБОТЫ МАРШЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ 38
5.6. БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАКЕТЫ 39
ВЫВОДЫ 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 43
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе выполнен проект модернизации баллистической ракеты 4К-22 путем интеграции ракетно-прямоточного двигателя (РПД) для создания перспективного ракето-носителя. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения энергетической эффективности и дальности действия ракетных комплексов за счет использования атмосферного кислорода на активном участке траектории, что позволяет снизить массу бортового окислителя и увеличить полезную нагрузку. Основные результаты включают комплексное проектирование модернизированного летательного аппарата, ключевыми элементами которого стали: переход на односопловую компоновку с кольцевым воздухозаборником; применение высокоэффективного металлизированного твердого топлива, повысившего удельный импульс на 27%; увеличение давления в камере сгорания; а также разработка облегченного корпуса стартового двигателя из органопластика, что позволило снизить его массу на 478,74 кг. В итоге расчетная конечная скорость модельной ракеты возросла на 55,8%, что существенно увеличивает ее дальность и возможности по перехвату целей. Научная значимость работы заключается в развитии методик проектирования комбинированных силовых установок, а практическая — в демонстрации конкретных инженерных решений, применимых для модернизации существующих ракетных комплексов. Теоретической основой исследования послужили труды таких авторов, как Ю.С. Павлюк с соавторами по проектированию баллистических ракет, В.Е. Алемасов по теории ракетных двигателей, И.Х. Фахрутдинов по конструкциям РДТТ, а также В.Н. Плександров, рассматривающий основы расчета интегральных прямоточных двигателей на твердом топливе.
📖 Введение
Проектирование — сложный творческий процесс поиска и нахождения решений, обеспечивающий создание технических объектов, комплексов и систем, удовлетворяющих заданным требованиям. Проектирование является одним из начальных этапов создания современных летательных аппаратов. Непосредственный результат проектирования — проект (латинский projectus - «брошенный вперед») - должен отражать общий замысел и план создания летательного аппарата (ЛА), а также конкретные технические решения по его элементам, агрегатам, бортовым система. Затраты на выполнение собственно проекта в сумме общих затрат на создание ЛА с учетом подготовки производства, изготовления опытных образцов и их экспериментальной отработки относительно невелики. Однако безошибочное проектирование предопределяет возможность создания ЛА в установленные сроки и с минимальными суммарными затратами. Такое положение очевидно, поскольку принципиальные ошибки проектирования не могут быть исправлены ни в процессе изготовления опытных образцов ЛА, ни в процессе их экспериментальной отработки без больших материальных затрат и существенного увеличения сроков создания ЛА. А поскольку современные ЛА интенсивно совершенствуются задержки с созданием опытных образцов могут привести к их моральному устареванию, а в конечном счете к непроизводительным затратам.
Баллистическая ракета — разновидность ракетного оружия. Большую часть полёта совершает по баллистической траектории, то есть находится в неуправляемом движении. Необходимая скорость, направление полёта сообщаются баллистической ракете на активном участке полёта системой управления полётом ракеты. После отключения двигателя остаток пути боевая часть, являющаяся полезной нагрузкой ракеты, движется по баллистической траектории.
Изделие 4К-22 является двухступенчатой твердотопливной баллистической ракетой морского базирования, предназначенной для поражения важных военно-промышленных и военных объектов противника, расположенных в его глубоких тылах и имеющих мощную зенитную оборону. Улучшение лётнотехнических характеристик ракеты возможно за счёт применения новых проектных решений. Летно-технические характеристики (далее по тексту ЛТХ)- это комплекс количественных показателей, определяющих возможности летательного аппарата выполнять своё целевое назначение. К основным ЛТХ относятся грузоподъёмность, крейсерская и максимальная скорости, дальность полёта, продолжительность полёта, взлётно-посадочные характеристики. В работе представлен расчёт стартового РДТТ, маршевого ракетно-прямоточного двигателя (РПД), оценочные расчёты массы, скорости и дальности ракеты.
Баллистическая ракета — разновидность ракетного оружия. Большую часть полёта совершает по баллистической траектории, то есть находится в неуправляемом движении. Необходимая скорость, направление полёта сообщаются баллистической ракете на активном участке полёта системой управления полётом ракеты. После отключения двигателя остаток пути боевая часть, являющаяся полезной нагрузкой ракеты, движется по баллистической траектории.
Изделие 4К-22 является двухступенчатой твердотопливной баллистической ракетой морского базирования, предназначенной для поражения важных военно-промышленных и военных объектов противника, расположенных в его глубоких тылах и имеющих мощную зенитную оборону. Улучшение лётнотехнических характеристик ракеты возможно за счёт применения новых проектных решений. Летно-технические характеристики (далее по тексту ЛТХ)- это комплекс количественных показателей, определяющих возможности летательного аппарата выполнять своё целевое назначение. К основным ЛТХ относятся грузоподъёмность, крейсерская и максимальная скорости, дальность полёта, продолжительность полёта, взлётно-посадочные характеристики. В работе представлен расчёт стартового РДТТ, маршевого ракетно-прямоточного двигателя (РПД), оценочные расчёты массы, скорости и дальности ракеты.
✅ Заключение
В выпускной квалификационной работе ставились задачи модернизации баллистической ракеты 4К-22, были задействованы некоторые проектные решения:
1. замена четырех сопловой компоновки на односопловую и добавление к прототипу 4К-22 кольцевого воздухозаборника. Для забора кислорода из воздуха на активном участке для маршевого двигателя.
2. применение высокоэффективного металлизированного твёрдого топлива, удельный импульс увеличился с 2015 м до 2761,4 м, что составляет 27%. Увеличение удельного импульса позволяет разогнать ракету по окончании работы стартового двигателя до 2593,56 м/с, что выше на 4,85% скорости по окончании работы стартового двигателя прототипа;
3. увеличение рабочего давления в камере сгорания стартового двигателя до 120 атм;
4. спроектирован корпус стартового двигателя из органопластика, по своим характеристикам органопластик лучше материала прототипа. Масса корпуса составила 413,1 кг, что на 478,74 кг меньше чем у прототипа;
5. конечная скорость модельной ракеты составила 6905,45 м/с, что на 55,8% выше, чем у прототипа. При повышении скорости, при постоянном времени работы двигателя, увеличилась и дальность ракеты. Повышение скорости и дальности позволило модельной ракете перехватывать цели на большей дистанции.
Поставленные задачи были выполненные в полной объеме.
1. замена четырех сопловой компоновки на односопловую и добавление к прототипу 4К-22 кольцевого воздухозаборника. Для забора кислорода из воздуха на активном участке для маршевого двигателя.
2. применение высокоэффективного металлизированного твёрдого топлива, удельный импульс увеличился с 2015 м до 2761,4 м, что составляет 27%. Увеличение удельного импульса позволяет разогнать ракету по окончании работы стартового двигателя до 2593,56 м/с, что выше на 4,85% скорости по окончании работы стартового двигателя прототипа;
3. увеличение рабочего давления в камере сгорания стартового двигателя до 120 атм;
4. спроектирован корпус стартового двигателя из органопластика, по своим характеристикам органопластик лучше материала прототипа. Масса корпуса составила 413,1 кг, что на 478,74 кг меньше чем у прототипа;
5. конечная скорость модельной ракеты составила 6905,45 м/с, что на 55,8% выше, чем у прототипа. При повышении скорости, при постоянном времени работы двигателя, увеличилась и дальность ракеты. Повышение скорости и дальности позволило модельной ракете перехватывать цели на большей дистанции.
Поставленные задачи были выполненные в полной объеме.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.