Выбор конструктивно-компоновочной схемы ракеты-носителя с ракетными блоками модульного типа по критерию тепловых потоков, воздействующих на элементы полезной нагрузки

DOI: 10.34759/tpt-2020-12-9-419-423

Авторы

Крючков М. Д.

Корпорация «Московский институт теплотехники», Березовая аллея, 10, Москва, 127273, Россия

e-mail: max_finger@mail.ru

Аннотация

При создании модификаций ракет-носителей с самых ранних этапов проектирования необходимо проводить комплексный анализ рассматриваемых вариантов с целью отбраковки заведомо бесперспективных вариантов и выбора наиболее эффективных. Одним из критериев качественного выбора того или иного варианта могут служить величины максимальных тепловых потоков, воздействующих на элементы полезной нагрузки. Рассмотрен выбор момента отделения головного обтекателя и разделения ракетных блоков ракеты-носителя модульного типа по критерию максимальных тепловых потоков, воздействующих на полезную нагрузку. Представлены результаты расчета тепловых потоков в характерных точках траектории. Показано, что тепловые потоки, воздействующие на полезную нагрузку в случае отделения головного обтекателя после окончания работы I ступени, в 2.35 раза превышают тепловые потоки, воздействующие на полезную нагрузку, в случае отделения головного обтекателя после окончания работы II ступени. Сделан качественный выбор конструктивно-компоновочной схемы ракеты-носителя с ракетными блоками модульного типа в пользу варианта с разделением модульных ракетных блоков III ступени.

Ключевые слова:

ракета-носитель, ракетные блоки модульного типа, тепловые потоки, отделение головного обтекателя, разделение ступеней

Библиографический список

1. Матвеев Ю.А. Методы исследования модификаций при разработке ЛА. М.: Изд-во МАИ, 1992. 61 с.

2. Щеверов Д.Н., Матвеев Ю.А. Проектирование и управление разработкой летательных аппаратов. М.: Изд-во МАИ, 1993. 80 с.

3. Матвеев Ю.А. Оптимизация процесса разработки летательного аппарата при двухуровневой схеме управления реализацией проекта // Вестник МАИ. 2014. Т. 21. № 3 С. 92‒100.

4. Николаев Ю.Н., Панин С.Д., Соломонов Ю.С., Сычев М.П. Основы проектирования твердотопливных управляемых баллистических ракет. Часть I. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998. 104 с.

5. Николаев Ю.Н., Панин С.Д., Соломонов Ю.С., Сычев М.П. Основы проектирования твердотопливных управляемых баллистических ракет. Часть II. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000. 140 с.

6. Lees L. Laminar heat transfer over blunt-nosed bodies at hypersonic speeds // Journal of Jet Propulsion. 1956. V. 26. N 4. P. 256‒269.

7. Fay J.A., Riddell F.R. Theory of stagnation point heat transfer in dissociated air // Journal of Aeronautical Sciences. 1958. V. 25(2). P. 73–85. 121.

8. Sutton K., Graves R.A. A general stagnation point convective heating equation for arbitrary gas mixtures // NASA TR-R-376, 1971.

9. Chapman G.T. Theoretical laminar convective heat transfer & boundary layer characteristics on cones at speeds to 24 km/s // NASA TN D-2463, 1964.