Проектирование ракетного двигателя первой ступени двухступенчатой баллистической ракеты (стр. 7 из 10)

Толщина свода заряда

.

Относительная длина заряда

.

Рис.9. Звездообразный заряд со скругленными углами.

2.6 Расчет на прочность корпуса РДТТ

Расчет позволяет определить толщину элементов корпуса, находящихся под давлением газов в камере сгорания. Необходимо, чтобы корпус был прочным и имел минимальную массу и стоимость.

Исходные данные:

Давление в камере сгорания

;

Внутренний диаметр камеры

;

Материал обечайки камеры 28ХСНМВФА (СП-28);

Предел прочности

;

Модуль упругости

.

Порядок расчета:

Толщина металлической обечайки корпуса

,

где

коэффициент запаса прочности;

временное сопротивление материала обечайки с учетом нагрева.

.

коэффициент, учитывающий снижение прочности при нагреве (принимаем, что температура обечайки не превышает ), .

Принимаем

.

максимально возможное давление в КС РДТТ при максимальной температуре эксплуатации заряда

.

максимальное расчетное давление в КС РДТТ;

коэффициент, учитывающий разброс по давлению и скорости горения заряда,

.

Принимаем

.

Расчет силовой оболочки сопловой крышки

Толщина сопловой крышки РДТТ

,

где

запас прочности сопловой крышки;

коэффициент, определяющий высоту днища по отношению к диаметру ;

предел прочности материала сопловой крышки.

Для сопловой крышки принимаем тот же материал, что и для обечайки.

Принимаем

.

Расчет переднего днища

Исходные данные:

Внутренний диаметр камеры

;

Диаметр заряда

;

Материал днища 28ХСНМВФА (СП-28);

Предел прочности

;

Диаметр отверстия под фланец

.

Порядок расчета:

Толщина днища

,

где

коэффициент, учитывающий снижение прочности днища от отверстия под воспламенитель,

.

Наиболее нагруженными являются точки стыка цилиндрической обечайки корпуса РДТТ и днища, а также днища и воспламенителя.

Главные радиусы кривизны

и для выбранных расчетных точек (рис.10)

Рис.10. Расчетная схема.

Точка 1. Угол

в точке 1

,

где

текущий радиус;

радиус отверстия под воспламенитель;

большая полуось эллиптического днища

;

малая полуось эллиптического днища

.

Главные радиусы кривизны в точке 1

;

.

Толщина днища в точке 1

.

Принимаем

.

Точка 2.

Угол

в точке 2, когда , .

Главные радиусы кривизны в точке 2

;

.

Толщина днища в точке 2

.

Принимаем

.

3. Расчет теплозащитных покрытий РДТТ, выполненного по схеме «кокон»

3.1. Расчет тепловых потоков в элементах РДТТ

Исходные данные:

Диаметр камеры сгорания

;

Диаметр входа в сопло

;

Диаметр критики сопла

;