ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Поперечные нагруз. Краткие замечания к расчету на прочность силовых элементов баллистических ракет из "Основы техники ракетного полета " Что же касается давления р , то о нем следует поговорить особо. [c.348] Если в двигательной установке используется вытеснительная система подачи, то давление рг будет большим, да и называется оно тогда уже не давлением наддува, а давлением подачи. В этом случае последнее слагаемое выражения (7.37) существенно больше двух первых, а сила N будет не сжимающей, а растягивающей. Кстати, в этом случае она не определяет и прочности конструкции. Бак надо рассчитывать на внутреннее давление по величине окружных напряжений. [c.348] С другой стороны, давление наддува до некоторого предела играет роль разгружающего фактора для самого несущего бака. Оно приводит к уменьшению сжимающей силы Ы и повышению устойчивости бака. В этом смысле межбаковый отсек, по сравнению с баками, находится в более тяжелых условиях, и во избежание потери устойчивости его необходимо подкреплять продольным силовым набором, повышающим жесткость конструкции. Поэтому вообще в тех случаях, где это только возможно, стараются обойтись без межбаковых отсеков, как это, в частности, сделано в ракетных блоках носителя Сатурн-У (см. гл. П), да и во многих других типах ракет. [c.348] Осевая сила N является сложной функцией времени, определение которой необходимо для последующего расчета бака ип прочность и устойчивость. При этом далеко не всегда можно ограничиться наибольшим значением силы. Влияние температуры и соответственно изменения механических характеристик материала, как мы увидим в дальнейшем, может привести к тому, что наименьший запас прочности или устойчивости окажется несоответствующим наибольшему значению возникающей силы. [c.348] Отделяем боковой блок п вводим действующие на него силы связи. Нижний узел воспринимает только поперечную силу Л з, а верхний —и поперечную Л/г, и осевую N1. Пусть в данный момент времени вес блока Б, приведенный к условиям Земли, будет Ов. Вводя коэффициенты перегрузки, получаем силы ПхСв и ПуОв- Вследствие того, что блок обдувается несимметричным потоком, центр давления пе находится иа геометрической оси блока и смещен в сторону. Осевую и поперечную для блока аэродинамические силы обозначим через Хь и Уб. Тяга двигателя смещена относительно оси на малую величину А. Как мы знаем, это смещение необходимо для последующего отделения блока. [c.349] Управляющая сила от рулевых двигателей блока Б на участке выведения парирует возмущения по рысканию и крену и направлена перпендикулярно плоскости чертежа. Поэтому на величину сил N2 и N3 она не влияет. [c.349] Определение сил связи бокового блока с центральным. [c.349] Все слагаемые правой части полученного выражения меняются во времени, н найденная сила в дальнейшем вводится в расчет прочности верхнего силового пояса центрального блока. [c.349] Аналогичным обраозм определяются осевые усилия вообще во всех тех элементах конструкции, которые подлежат последующему расчету на прочность. [c.349] Механика определения поперечных сил столь же проста, как и продольны.х. Возвращаясь к рис. 7.24, определим поперечные силы связи бокового блока с центральным.. [c.350] Эти силы, как и сила меняются во времени и также используются как исходные данные при расчете верхнего и нижнего силовых поясов центрального блока на прочность. [c.350] Для определения внутренних сил и моментов при поперечном изгибе корпуса аэродинамические силы и силы веса надо рассматривать как распределенные, н приводить их к центру давления или центру масс уже недопустимо. [c.350] Понятно, что законы распределения всех этих сил вдоль оси ракеты и их величины соответствуют только некоторому определенному моменту времени, и подобные построения для каждой новой точки траектории должны проводиться наново. [c.350] Рассмотренные при.меры определения осевых и поперечных нагрузок относились к участку управляемого невозмущенного движения, и коэффициенты перегрузки Пх, и Пу рассматривались как величины, постоянные для всех точек ракеты. В условиях возмущенного движения картина несколько меняется. [c.352] Представим себе, что ракета в своем движении пересекает поперечный ветровой поток, имеющий некоторый градиент скорости по высоте (рис. 7.26). В этом случае в каждой точке обтекаемого корпуса возникает местный дополнительный угол атаки Дам = и/у. Дополнительная изменяющаяся по длине корпуса подъемная сила создает возмущающий аэродинамический момент АЛ 1а, величина которого зависит от длины ракеты и от градиента ветрового потока. [c.352] Под действием момента возникает угловое ускорение Дф = АЛ4а/Л а элемент массы ДМ в дополнение к номинальному ускорению получает поперечное ускорение Дф(.Гм—г). [c.352] Как видим, поперечная перегрузка оказалась линейно изменяющейся по длиие ракеты, и это обстоятельство необходимо учитывать при построении эпюры изгибающих моментов в условиях возмущенного двил е1гия, когда корпус проверяется на прочность при воздействии некоторого статистически вероятного ветрового градиента. То же самое делается и при расчете корпуса неуправляемой головной части в условиях аэродинамической стабилизации. [c.352] С другой стороны, есть группа расчетов, связанных со спецификой оболочечных конструкций, с силовыми схемами, с передачей усилий на оболочку. Эти задачи в полной мере рассматриваются в специальных курсах строительной механики ракет. Поэтому мы ограничимся только тем, что обрисуем принципиальную сторону прочностных задач, возникаюших в ракетной технике. [c.353] Вернуться к основной статье