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

• Название: Спускаемый аппарат типа Союз
• Анкор: Эскизный проект СА типа Союз
• Дата: 20.04.2022
• Размер: 1.36 Mb.
• Имя файла: ДЗ.docx
• Тип: Документы; #488327
• страница: 3 из 3

Расчет тепловых потоков

Конвективный тепловой поток, идущий через критическую точку аппарата при ламинарном обтекании ( ) вычисляется по формуле:

 ,

где - плотность атмосферы у поверхности Земли, а - первая космическая скорость.

Конвективный тепловой поток, идущий через критическую точку аппарата при турбулентном обтекании ( ) вычисляется по формуле:

.

Лучистый тепловой поток, проходящий через критическую точку СА:

 ,

где ; ; ;

Суммарный тепловой поток: 

Так как при скорости входа СА в атмосферу Земли, равной первой космической, лучистый тепловой поток очень мал, то его можно не учитывать.

График изменения теплового потока со временем при управляемом спуске



График изменения теплового потока со временем при неуправляемом спуске

4. 
   Расчет температур на поверхности СА
   

Температура в критической точке:

,

где - степень черноты аппарата, - постоянная Стефана – Больцмана.

График изменения температуры со временем при управляемом спуске (температура в Кельвинах):



График изменения температуры со временем при неуправляемом спуске

5. 
   Таблицы температур на поверхности СА
   

Управляемый спуск СА Неуправляемый спуск СА

t, c	, 	Т, К		t, с	, 	Т, К
0	13.3	1053		0	13.3	1053
30	23.6	1216		30	23.6	1216
60	41.2	1397		60	41.5	1400
90	69.3	1592		90	71.4	1603
120	107.5	1776		120	117.7	1817
150	140.2	1898		150	174.4	2005
180	141.3	1902		180	193.7	2058
210	114.7	1805		210	26.2	1249
240	87	1685		240	5.7	853
270	69.3	1591		270	0.53	470
300	60.9	1541		300	0,07	287
330	58.8	1528
360	58.5	1526
390	52.2	1483
420	36.5	1356
450	20.3	1171
480	10	980
510	1.97	653
540	0.9	537
570	0.32	415
600	0,10	313

7. 
   Вывод
   

В ходе работы был спроектирован спускаемый аппарат типа «Союз».

Были проведены расчеты геометрических, аэродинамических и массовых характеристик СА, а также расчет баллистической траектории спуска и тепловых потоков. Ниже приведена таблица с основными характеристиками спроектированного аппарата.

Масса, т		6,7
Масса полезного груза, кг		200
Аэродинамическое качество К		0,293
Численность экипажа		3 человека
Объём спускаемого аппарата, м3		17,6
Суммарная площадь поверхности, м2		34,3
Нагрузка на несущую поверхность Px, кг/м2		566
Коэффициент заполнения Кзап		0,953
Моменты инерции, кг·м2	Ixx	21770
	Iyy= Izz	23610
Скорость входа в атмосферу, км/с		7,9
Угол входа в атмосферу		-2°
Максимальная перегрузка (спуск управляемый/баллистический)		2,8/9,0
Комплекс средств посадки		ПРСП ХР