1 Групове заняття з предмету “ Конструкція ракет ” Тема 2 Основи теорії польоту

Основи теорії польоту ракет.
СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ВІЙСЬКОВОЇ ПІДГОТОВКИ
Заняття 2. Розрахунок

швидкості балістичної ракети.

та дійсної швидкості багатоступеневої ракети.

одноступеневої та багатоступеневої балістичної ракети, а також знання щодо розрахунку

елементів її траєкторії.

Мета заняття

ЛА. 1988 с. 40-54.
Поляков А. П. Физические основы ракетного оружия.

1990 с. 92-111.

ракети.

та дійсну швидкість оперативно-тактичної ракети

Вихідні данні:
1 Вага повністю заправленої

ракети з ГЧ 8Ф44 - 5860 кг.
2 Вага палива та стиснутого повітря - 3786 кг.
3 Тяга ракетного двигуна - 13310 кг.
4 Витрата ракетного палива - 57,83 кг/сек..

до одиниць міжнародної системи SI, тобто з [кг] у [H]

для чого:

паливом:

для сучасних одноступеневих ракет коефіцієнт наповнення ракети паливом лежить у

межах 0,8 – 0,92.

ідеальної швидкості польоту одноступеневої ракети:

Це і є максимальна швидкість яку може отримати ракета, яка здійснювала б вертикальний політ у безповітряному просторі при відсутності сили тяжіння та після повної витрати палива.

менша за ідеальну на величину гравітаційних та аеродинамічних витрат, тобто

:

25%) від ідеальної швидкості, тобто:

що на гравітаційну та аеродинамічну силу ракета витрачає 25% від

своєї швидкості :








 

входять до складу багатоступеневої ракети.

mп1 + mk1; m02 = mп2 + mk2*.
 
m0 –

повна маса багатоступеневої ракети;
m01 – повна маса 1-го ступеню ракети;
m02 – повна маса 2-го ступеню ракети;
mk1 – маса конструкції 1-го ступеню ракети;
mп1 – маса палива 1-го ступеню ракети;
mk2* - маса конструкції 2-го ступеню ракети куди входить маса головної частини ракети (корисного навантаження);
mп2 – маса палива 2-го ступеню ракети.

першому та другому ступеню багатоступеневої ракети рівні, то ідеальну швидкість

можливо отримати за формулою:
 

при незмінних характеристиках.
 Приклад №2
 Вихідні дані :
 1 Питомий імпульс двигунів (Іу1,2)

- 2258 м/с
2. Маса палива 1-го та 2-го ступеню - 3786 кг
3 Повна маса 1-го ступеню (m01) - 4873 кг
4 Повна маса 2-го ступеню (m02) - 5860 кг

та другого ступеню ракети:

формулу Ціолковського для розрахунку ідеальної швидкості багатоступеневої ракети з однаковими

енергетичними показниками ракетних двигунів та отримаємо максимальну швидкість ракети з двоступеневою схемою :

помилкова думка, що безмежно збільшуючи кількість ступенів ракети також безмежно

зростатиме й максимальна її швидкість, але насправді при збільшені числа ступенів - зменшується швидкість ракети яку вона придбає від кожного наступного ступеню.

зменшення коефіцієнту наповнення їх паливом, тому що для усіх ступенів

ракети, починаючи з першого, усі останні ступені будуть пасивною масою.