Главная страница
Навигация по странице:

  • Массово-инерционная модель спускаемого аппарата

  • Объемно-массовая сводка

  • Расчет моментов инерции СА

  • Баллистический расчет траектории спуска аппарата Расчет кинематических параметров спуска

  • Управляемый спуск

  • Баллистический спуск

  • Расчет тепловых режимов Определение чисел Рейнольдса

  • Таблицы параметров траектории спуска

    		•

    Эскизный проект СА типа Союз. ДЗ. Спускаемый аппарат типа Союз


    Скачать 1.36 Mb.
    НазваниеСпускаемый аппарат типа Союз
    АнкорЭскизный проект СА типа Союз
    Дата20.04.2022
    Размер1.36 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаДЗ.docx
    ТипДокументы
    #488327
    страница2 из 3
    1   2   3
    Определение положения центра масс СА

    Выбранному коэффициенту аэродинамического качества K(αбал) = 0.3 соответствует балансировочный угол атаки αбал = 20.905˚. При балансировочном угле атаки значения аэродинамических параметров имеют значения:



    Эпюры аэродинамических сил, действующих на СА при αбал = 20.905˚



    1. Массово-инерционная модель спускаемого аппарата



      1. Определение максимальной массы СА



    Таким образом, максимальная масса спускаемого аппарата составляет 6747 кг.

      1. Объемно-массовая сводка

    Первая функциональная группа:

    • Экипаж;

    • Полезная нагрузка.

    Вторая функциональная группа:

    • Система энергопитания (СЭП);

    • Бортовая кабельная сеть (БКС).

    Третья функциональная группа:

    • Аппаратура системы управления;

    • Радиоэлектронная аппаратура;

    • Аппаратура автономной регистрации;

    • И другие системы и агрегаты, на массу и габариты которых не оказывают влияния массовые и габаритные характеристики спускаемого аппарата.

    Четвертая функциональная группа:

    • Система обеспечения жизнедеятельности (СОЖ);

    • Система терморегулирования и вентиляции (СТР).

    Пятая функциональная группа:

    • Комплекс средств посадки (КСП);

    • Система исполнительных органов спуска (СИОС);

    • Конструкция (К);

    • Теплозащита (ТЗП);

    • Внутренняя теплозвукоизоляция и декоративная отделка (ТЗИ).



    №
    Наименование
    Индекс
    Масса , кг
    Уд.

    объем блоков

    , кг/л
    Объем блока

    л
    К-т плотности компоновки блоков

    Kэф
    Эффективный объем блоков

    л

    1
    Экипаж (3 чел.)
    Э
    270
    0,8
    337
    1
    337

    2
    Свободный объем
    СО
    -
    -
    -
    --
    1200

    3
    Полезный груз
    ПГ
    200
    -
    222
    1,2
    266,4

    4
    Система управления движением
    СУД
    147
    1,25
    117,6
    1,1
    129,4

    5
    Система управления бортовым комплексом
    СУБК
    139
    1,2
    116
    1,25
    145

    6
    Система энергопитания
    СЭП
    90
    1,0
    90
    1,25
    112,5

    7
    Бортовая кабельная сеть
    БКС
    180
    1,25
    144
    1,25
    180

    8
    Радиоэлектронные и радиотехнические системы
    РЭС
    88
    1,2
    73,3
    1,2
    88

    9
    Система обеспечения жизнедеятельности
    СОЖ
    210
    0,5
    420
    1,2
    504

    10
    Система терморегулирования
    СТР
    85
    0,3
    283,3
    1,3
    368

    11
    Комплекс средств посадки
    КСП
    560
    0,45
    1244
    1,2
    1492

    12
    Система исполнительных органов спуска
    СИОС
    200
    0,5
    400
    1,25
    500

    13
    Конструкция
    К
    1478
    0,065
    -
    -
    2007

    14
    Теплозащита
    ТЗП
    763
    0,06
    -
    -
    1853

    15
    Внутренняя теплоизоляция
    ВТИ
    17
    0,02
    -
    -
    110

    16
    Балансировочный груз
    БГ
    250
    10
    25
    1,2
    31

    17
    Газ в гермокабине
    ГГ
    5
    -
    -
    -
    -

    18
    Суммарные характеристики
    СХ
    5233









    9,4 м3

    19
    Резерв
    РЕЗ












    0,15 м3

    20
    Реальные суммарные характеристики















    9,6 м3



      1. Расчет моментов инерции СА



























    1. Баллистический расчет траектории спуска аппарата




      1. Расчет кинематических параметров спуска

    В работе проведены баллистические расчеты для управляемого спуска с нулевым углом крена и для неуправляемого спуска, принимая во внимание следующие допущения:

    • Спуска СА происходит под действием сил тяжести и аэродинамических сил;

    • Атмосфера стандартная, ГОСТ 4401-78;

    • Поле тяготения центральное;

    • Движение СА относительно центра масс не учитывается;

    • Система управления работает исправно, спуск происходит на балансировочном угле атаки.

    Исходные данные для решения задачи:





      1. Управляемый спуск







      1. Баллистический спуск









    1. Расчет тепловых режимов

      1. Определение чисел Рейнольдса

    При входе СА в атмосферу Земли с гиперзвуковой скоростью его поверхность подвергается интенсивному нагреву, величина которого определяется скоростью набегающего потока, плотностью атмосферы и формой аппарата.

    Снижение скорости СА происходит за счет тормозящего действия плотных слоев атмосферы.

    Кинетическая энергия летящего тела переходит в тепловую энергию набегающего воздушного потока, обтекающего тело. Подавляющая часть выделяющейся энергии рассеивается по траектории движения аппарата, и только 3 – 5 процентов передается СА.

    Критерием, оценивающим переход от ламинарного течения в пограничном слое к турбулентному обтеканию аппарата, является критерий Рейнольдса.

    За значение числа Рейнольдса, определяющее границу режимов обтекания, принято . Значение, больше порогового, соответствует турбулентному течению, а меньше – ламинарному.

    Число Рейнольдса определяется из соотношения:

    ,

    где R – характерный размер, - плотность атмосферы, - коэффициент динамической вязкости атмосферы, - коэффициент кинематической вязкости атмосферы, - скорость СА.

    Определим Re для траектории спуска нашего СА.

    , где Rc1 = 3200 мм.

    Ламинарное обтекание происходит при , турбулентное обтекание происходит при .

    График изменения чисел Рейнольдса со временем при управляемом спуске:



    График изменения чисел Рейнольдса со временем при неуправляемом спуске:



      1. Таблицы параметров траектории спуска

    Управляемый спуск

    t, сек
    H, км
    V, км/сек
    n, ед


    кг/м3


    Па·с
    Re
    Т/Л

    0
    100
    7,90
    0
    1,00·10-6
    8,20·10-8
     0
    Л

    30
    91,79
    7,90
    0,03
    3.36·10-6
    6,87·10-7
    0,033·105
    Л

    60
    83,78
    7,90
    0,08
    1,03·10-5
    1,22·10-6
    0,1·105
    Л

    90
    76,10
    7,87
    0,24
    7.93·10-5
    5,47·10-6
    0,29·105
    Л

    120
    69,14
    7,76
    0,63
    1.7·10-4
    1,08·10-5
    0,76·105
    Л

    150
    63.67
    7,51
    1,26
    2.57·10-4
    1,38·10-5
    1,576·105
    Л

    180
    60.7
    7.09
    1,7
    2,72·10-4
    1,52·10-5
    2,256·105
    Л

    210
    60.29
    6,63
    1,57
    2.39·10-4
    1,58·10-5
    2,23·105
    Л

    240
    61.23
    6,24
    1,22
    2.15·10-4
    1,73·10-5
    1,84·105
    Л

    270
    61.99
    5.94
    0.99
    2.3·10-4
    1,87·10-5
    1,575·105
    Л

    300
    61.53
    5,67
    0.97
    3.07·10-4
    2,07·10-5
    1,604·105
    Л

    330
    59.43
    5,39
    1,17
    5.06·10-4
    2,25·10-5
    2,044·105
    Л

    360
    55.85
    5
    1,66
    9.08·10-4
    2,15·10-5
    3,127·105
    Л

    390
    51.67
    4,45
    2,36
    1.52·10-3
    2,13·10-5
    4,995·105
    Л

    420
    47.98
    3,74
    2,77
    2,28·10-3
    2,59·10-5
    7,01·105
    Л

    450
    45.04
    2.98
    2,66
    3,49·10-3
    2,10·10-5
    8,425·105
    Л

    480
    42
    2,29
    2,4
    6,08·10-3
    1,72·10-5
    9,889·105
    Л

    510
    38.03
    1,67
    2,21
    1,2·10-2
    1,62·10-5
    1,254·106
    Т

    540
    32.96
    1,12
    2
    2,8·10-2
    1,50·10-5
    1,699·106
    Т

    570
    27.05
    0,67
    1,65
    6,9·10-2
    1,59·10-5
    2,33·106
    Т

    600
    20,67
    0,38
    1,31
    0,16
    1,42·10-5
    3,254·106
    Т

    Неуправляемый спуск

    t, сек
    H, км
    V, км/сек
    n, ед


    кг/м3


    Па·с
    Re
    Т/Л

    0
    100
    7,90
    0
    1,00·10-6
    8,20·10-8
     0
    Л

    30
    91,78
    7,90
    0,03
    3.37·10-6
    6,89·10-7
    0,033·105
    Л

    60
    83,68
    7,90
    0,08
    1,04·10-5
    1,23·10-6
    0,102·105
    Л

    90
    75,67
    7,87
    0,25
    3.18·10-5
    6,01·10-6
    0,310·105
    Л

    120
    67,73
    7,75
    0,73
    9.65·10-5
    1,23·10-5
    0,922·105
    Л

    150
    59,72
    7,39
    2,02
    2.95·10-4
    1,97·10-5
    2.69·105
    Л

    180
    51,29
    6,44
    4,96
    9.56·10-4
    2,08·10-5
    7.597·105
    Л

    210
    42
    4.44
    8,61
    3.49·10-3
    1,73·10-5
    1.915·106
    Т

    240
    32,35
    2,03
    6,95
    1.3·10-2
    1,53·10-5
    3.38·106
    Т

    270
    23,6
    0,72
    2,92
    4.6·10-2
    1,45·10-5
    4.035·106
    Т

    300
    15,93
    0,29
    1,47
    0,133
    1,46·10-5
    4.9·106
    Т



      1. 1   2   3

    написать администратору сайта