Механика контейнерного старта ракеты при действии поперечных нагрузок
7
Для учета сил трения, действующих на контейнер, воспользуемся
описанной выше методикой определения нормальных сил, действу-
ющих на контейнер из-за контакта бугеля. Используя определение силы,
действующей на кониейнер, получим
1
( )
( )
( ),
j
x
j
k j
P
k f x f x
R h
−
= − m
⋅
тр.н
б
где
j
P
тр.н
— матрица-строка сил трения, действующих на оболочку
контейнер в узлах образующей (направляющей).
Еще одной особенностью именно контейнерного старта ракеты яв-
ляется воздействие ПАДа при «минометном» способе старта.
Пороховой аккумулятор давления может быть описан исходя из
баланса энергии следующим известным уравнением:
1
(1 )
,
1
1
1
b
b
b
T
b b
b
b
k
k
k
dp
k
dV
mRT h
u R T
p
dt
V k
k
k
dt
−
=
− −
−
−
−
−
у
где
p
— давление в подракетном объеме;
k
— показатель адиабаты;
V
— объем подракетного пространства;
m˙
— производительность ПАД;
h
T
— температурные потери;
R
— газовая постоянная;
T
— температура
абсолютная;
u
у
— количество утечек; индекс «
b
» относится к параме-
трам смеси.
Решая данное уравнение совместно с приведенными выше систе-
мами уравнений, можно определить текущее давление и соответственно
движущую силу
F
д
, а также усилия на внутреннюю поверхность кон-
тейнера. Наличие усилий от давления на внутренней поверхности кон-
тейнера приводит к прогибу его оболочки, что в результате дает сниже-
ние усилий в опорно-ведущих поясах ракеты.
Характерный график изменения усилий в бугелях ракеты для задачи
«Воздушный старт» приведен на рис. 5.
Учет податливости конструкции ТПК, в частности направляющих
и ракеты, приводит к значительному (до 6−8 раз) снижению расчетных
усилий в бугелях ракеты. При этом кинематика движения ракеты по
направляющим в целом остается практически такой же, как при ис-
пользовании модели «жестких» тел. Характерное изменение сечения
ракеты и контейнера приведено (в упрощенном виде) на рис. 6.
Большой опыт практического использования различных моделей
показывает, что применение моделей в «жестких» телах позволяет опре-
делить с высокой достоверностью кинематику движения и соответ-
ственно нагрузки на ракету и пусковую установку от сил, напрямую
зависящих от кинематики движения ракеты, например аэродинамиче-
ских. Для определения внутренних силовых факторов необходимо при-
