10 / 20
Е.А. Евсеенко, Н.Н. Генералов
10
Инженерный журнал: наука и инновации
# 8·2016
(
)
гс1
1
1
хл
1,1
12,37 мм.
2
2
δ =
− −
=
π
p d
N d
d k E
(
)
гс2
2
2
хл
1,1
7, 409 мм.
2
2
δ =
− −
=
π
p d
N d
d k E
Полученные значения толщины стенок слишком велики, т. е. не-
обходим переход к бакам стрингерной конструкции (полученная из
прочностного расчета толщина обечаек
1
2
2, 404 мм;
1 мм).
δ =
δ =
Но для расчета массы топливного отсека будем использовать значе-
ния толщины обечаек, полученные из расчета на устойчивость, пола-
гая, что таким образом будет учтена масса стрингеров. По сравнению
с предыдущим вариантом компоновки в данном варианте (в случае
размещении бака горючего перед баком окислителя) толщина обе-
чайки бака горючего уменьшилась при практически неизменной
толщине стенки бака окислителя.
Рассчитаем массу топливного отсека, соответствующую этим
значениям толщины обечаек, по формуле (7).
Находим: площадь поперечного сечения бака окислителя (см. (8))
2
б.ок.ц
0,155 ;м
=
S
массу цилиндрической части бака окислителя (см.
(9))
б.ок.ц
5, 036 т;
=
М
массу цилиндрической части бака горючего
(см. (10))
б.г.ц
1,341 т.
=
М
Масса днищ при изменении компоновки не
изменилась.
Тогда масса топливного отсека, вычисляемая по формуле (7):
т.о
6,525 т.
=
М
Таким образом, расчет массы топливного отсека при втором ва-
рианте компоновки баков позволил получить выигрыш в массе 165 кг
по сравнению с традиционной компоновкой.
Однако изменение порядка расположения баков должно привести
к увеличению разбежки центра давления и центра масс [6]. Следова-
тельно, нужно определить их координаты для двух вариантов и про-
анализировать статическую устойчивость ракеты.
Для определения координаты центра масс воспользуемся форму-
лой
(
)
.
∑
=
∑
i i
m
i
x m
x
m
(11)
На основе этой формулы получим значения координаты центра
масс в конце работы первой ступени: