Определение оптимального расположения топливных баков ракеты, спроектированной по схеме "тандем", из условия минимума стартовой массы

7 / 20

Определение оптимального расположения топливных баков ракеты…
Инженерный журнал: наука и инновации # 8·2016 7
Условие прочности: в , σ ≤ σ или
дн
з в
дн
.
2
= σ
δ
R
f
Отсюда толщина стенки днища бака окислителя
дн
дн з
в
1,107 мм.
2
δ = =
σ
R
f σ
Аналогично получим толщину днища бака горючего:
дн.г 0,385 δ = мм. При толщине обечайки менее 1 мм принимаем ее
равной 1 мм.
Расчет массы топливного отсека первой ступени. Масса топ-
ливного отсека складывается из массы цилиндрических обечаек ба-
ков и масс днищ:
т.о б.ок.ц б.г.ц дн.г 2 2 = + + + М М М М М . (7)
Площадь поперечного сечения бака окислителя
2
б.ок.ц 1 0,149 м = π δ = S d . (8)
Тогда масса цилиндрической части бака окислителя
б.ок.ц б.ок.ц б.ок.ц Al 4,816 т, = ρ = М S l (9)
где Al ρ = 2400 кг/м3 — плотность алюминиевого сплава.
Аналогично находим массу цилиндрической части бака горюче-
го:
б.г.ц б.г.ц б.ок.ц Al 1, 727 т. = ρ = М S l (10)
Площадь поверхности сферического сегмента (днища) бака
( ) 2
сф дн дн 2 14,577 м . = π = S R h
Тогда масса днища бака окислителя
сф дн Al 38, 73 кг. = δ ρ = М S
Масса днища бака горючего
дн.б.г сф дн.б.г Al 34,985 кг. = δ ρ = М S
Масса топливного отсека, вычисляемая по формуле (7),
т.о 6, 69 т. = М
Весовой коэффициент, получаемый из расчета на прочность