Основы проектирования транспортных космических систем (1400,00 руб.)

Стр.3

Стр.265

Стр.266

УДК 629.7.01 ББК 39.52 М92 Рецензент д-р техн. наук профессор Л.Н. Лысенко Мухамедов, Л. П. М92 Основы проектирования транспортных космических систем : учебное пособие / Л. П. Мухамедов. — 2-е изд., испр. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2019. — 265, [1] с. : ил. ISBN 978-5-7038-5129-6 Изложены основы проектирования транспортных космических систем с жидкостными ракетными двигателями, предназначенных для доставки полезных грузов на целевые орбиты и траектории назначения, и их составляющих: ракет-носителей и разгонных блоков. Рассмотрено формирование граничных условий решения задач баллистического проектирования. Предложены инженерные методики выбора основных проектных параметров и определения энергомассовых и геометрических характеристик проектируемого изделия в составе ракетного комплекса. Приведены численные примеры решения задач баллистического проектирования транспортных космических систем. Для студентов старших курсов машиностроительных вузов, а также для специалистов, занимающихся разработкой ракетно-космических систем. УДК 629.7.01 ББК 39.52 © Мухамедов Л.П., 2018 © Мухамедов Л.П., 2019, с изменениями ISBN 978-5-7038-5129-6 © Оформление. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019

Стр.3

Оглавление Предисловие ............................................................................................. 3 Список сокращений .................................................................................. 5 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ .......................................................................... 7 1.1. Основные понятия ........................................................................ 7 1.2. Основные этапы создания транспортной космической системы ... 19 2. ОБОСНОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К ТЕХНИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ ......... 25 2.1. Анализ сегментов рынка космических услуг ............................. 25 2.2. Анализ состояния и перспективы развития рынка космических услуг ...................................................................... 28 3. ФОРМИРОВАНИЕ ОБЛИКА ПРОЕКТИРУЕМОЙ ТРАНСПОРТНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ........................ 49 3.1. Выбор схемы выведения полезной нагрузки на целевую орбиту или траекторию назначения ......................................... 49 3.2. Выбор типа и схемы двигательной установки ступеней транспортной космической системы ........................................ 53 3.3. Выбор топлива ............................................................................ 56 3.4. Выбор количества ступеней и схемы расположения ракетных блоков ........................................................................ 60 4. БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ......................................................... 66 4.1. Задача баллистического анализа ...................................................... 66 4.2. Уравнения движения ракеты-носителя на активном участке траектории ........................................................................................ 66 4.3. Уравнения движения ракет-носителей в функции проектнобаллистических параметров ............................................................ 73 4.5. Определение высоты конца активного участка ракеты-носителя .................................................................................... 96 4.6. Баллистический анализ орбитальных блоков ............................... 104 4.4. Определение потерь характеристической скорости ракет-носителей при выведении полезной нагрузки на низкую орбиту ....................................................................... 78

Стр.265

Оглавление 265 5. МАССОВЫЙ АНАЛИЗ ................................................................... 112 5.1. Построение структуры уравнений массового анализа ............ 112 5.2. Методика определения удельных измерителей в уравнениях массового анализа ................................................................... 115 5.3. Массовый анализ многоступенчатой ракеты-носителя ......... 119 5.4. Критерии эффективности, представленные в функциях проектно-баллистических параметров .................................... 122 6. ПРОЕКТНО-БАЛЛИСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И ПРОГРАММЫ ПОЛЕТА ............................................................ 124 6.1. Проектно-баллистические и проектно-конструктивные параметры ................................................................................. 124 и kр 6.2. Выбор параметров σ, Iпi многоступенчатой ракеты .......... 125 6.3. Оптимальные значения синуса угла наклона вектора скорости к местному горизонту в моменты разделения ступеней ракет-носителей ........................................................ 135 6.4. Коэффициенты тяговооруженности ....................................... 143 6.5. Оптимизация распределения масс по ступеням многоступенчатой ракеты ........................................................ 153 6.6. Порядок выбора проектно-баллистических параметров ракет космического назначения .............................................. 158 7. КОНСТРУКТИВНО-КОМПОНОВОЧНЫЕ СХЕМЫ, ЭНЕРГОМАССОВЫЕ И ОБЪЕМНО-ГАБАРИТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ....................................................................... 161 7.1. Энергомассовые характеристики многоступенчатой ракеты ... 161 7.2. Объем и конструктивно-компоновочные схемы топливных баков и топливных отсеков ...................................................... 164 7.3. Геометрические характеристики и конструктивнокомпоновочные схемы двигательных установок и хвостовых отсеков ...................................................................171 7.4. Объем приборного и переходного отсеков ...............................174 7.5. Объемно-геометрические характеристики и конструктивнокомпоновочные схемы космической головной части ............. 175 7.6. Относительные размеры корпуса транспортной космической системы ...................................................................................... 177 7.7. Влияние особенностей нагружения отсеков ракетных блоков на массовые характеристики транспортных космических систем ................................................................. 179 7.8. Нагрузки, действующие на элементы конструкции ракеты ... 188 8. ЗАДАЧИ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ .......................... 199 8.1. Пример решения задачи баллистического проектирования трехступенчатой ракеты-носителя ........................................... 199 8.2. Пример решения задач баллистического проектирования семейства ракет легкого и тяжелого классов ........................... 215 Заключение ........................................................................................... 260 Литература ............................................................................................262

Стр.266