Параметрический анализ прочности сопла ракетного двигателя на твердом топливе
Автор: Догадкин В.А., Кольга В.В., Трухин В.Р.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 3 т.24, 2023 года.
Бесплатный доступ
В работе представлен подход к решению задачи проектирования сопла ракетного двигателя на твёрдом топливе (РДТТ) с использованием конструктивной особенности в виде вставной пластины из углепластика. Задачей проектирования является выбор оптимальных параметров формы и толщины пластины, обеспечивающей требуемую несущую способность при минимальной массе. В процессе проектирования проведен параметрический анализ сопла РДТТ со вставной пластиной из углепластика. Варьируя толщиной пластины, подобрана оптимальная конструктивная схема, отвечающая заданным коэффициентам запаса прочности и устойчивости. Параметрический анализ вставной пластины из композиционного материала включает в себя моделирование её основных весовых и прочностных параметров: анализ напряженно-деформированного состояния конструкции, значений собственных частот, определение запаса потери устойчивости, определение массы сопла РДТТ. Анализ несущей способности сопла РДТТ со вставной пластиной из композиционного материала проводился с помощью метода конечных элементов с использованием программного пакета SolidWorks Simulation. При проведении параметрического анализа были рассмотрены два варианта сопла двигателя РДТТ: со вставной пластиной и без неё. По результатам параметрического анализа сопла РДТТ были определены его геометрические размеры и минимизирована масса конструкции.
Параметрический анализ, прочность сопла рдтт, композиционный материал, напряженно-деформированное состояние, потеря устойчивости, конструирование сопла рдтт
Короткий адрес: https://sciup.org/148328180
IDR: 148328180 | DOI: 10.31772/2712-8970-2023-24-3-510-520
Список литературы Параметрический анализ прочности сопла ракетного двигателя на твердом топливе
- Параметрический анализ анизогридного корпуса космического аппарата для очистки орбиты от космического мусора / И. Д. Белоновская, В. В. Кольга, И. С. Ярков, Е. А. Яркова // Сибирский аэрокосмический журнал. 2021. Т. 22, № 1. С. 94-105. DOI: 10.31772/2712-89702021-22-1-94-105.
- Догадкин В. А., Трухин В. Р. Исследование несущей способности узлов «композит-металл» в ракетной технике // Научно-техническое развитие России и мира: сб. статей II Меж-дунар. науч.-практ. конф. М., 2023. С. 82-88 [Электронный ресурс]. URL: https://drive.google.eom/file/d/1UYyG4rZReHrcVDG547jhdTcUEm3LUVGn/view (дата обращения: 19.05.2023).
- Казанцев В. Г., Жаринов Ю. Б., Карпутин М. П. Динамика и прочность ракетных двигателей на твердом топливе. Бийск: АлтГТУ им. И. И. Ползунова, 2014. 380 с.
- Vasiliev V. V., Barynin V. A., Razin A. F. Anisogrid composite lattice structures - development and aerospace applications // Composite Structures. 2012. Vol. 94, No. 11. P. 17-27.
- Бордачев В. А., Кольга В. В., Рожкова Е. А. Исследование статической устойчивости модельной ракеты // Сибирский аэрокосмический журнал. 2023. Т. 24, № 1. С. 64-75. Doi: 10.31772/2712-8970-2023-24-1-64-75.
- Оптимизация расположения мест крепления приборной панели космического аппарата на основе модального анализа / В. В. Кольга, М. Е. Марчук, А. И. Лыкум, Г. Ю. Филипсон // Сибирский аэрокосмический журнал. 2021. Т. 22, № 2. С. 328-338. DOI: 10.31772/2712-8970-202122-2-328-338.
- Kolga V. V., Yarkov I. S., Yarkova E. A. Development of the heat panel of the small space apparatus for navigation support // Siberian journal of science and technology. 2020, Vol. 21, No. 3. P. 382-388. DOI: 10.31772/2587-6066-2020-21-3-382-388.
- Данеев А. В., Русанов М. В., Сизых В. Н. Концептуальные схемы динамики и компьютерного моделирования пространственного движения больших конструкций // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, 2016. № 4. С. 17-25.
- Проектирование узла крепления оттяжек на силовой спице рефлектора / В. В. Кольга, А. И. Лыкум, М. Е. Марчук, Г. Ю. Филипсон // Сибирский аэрокосмический журнал. 2022. Т. 23, № 3. С. 451- 460. DOI: 10.31772/2712-8970-2022-23-3-451-460.
- Замятин Д. А., Кольга В. В. Построение анизогридной силовой конструкции адаптера космического аппарата // Решетневские чтения: материалы XXII Междунар. науч.-практ. конф.: в 2 ч. / СибГУ им. М.Ф. Решетнева. Красноярск, 2019. Ч. 1. С. 26-28.
- Патент № 2674386 Российская Федерация МПК B64G 1/22. Способ изготовления крупногабаритного трансформируемого рефлектора / А. И. Величко, Д. О. Шендалев и др. ; заявл. 06.09.2016 ; опубл. 07.12.2018 ; бюл. № 34.
- Замятин Д. А., Кольга В. В. Моделирование конструкции мачты рефлектора // Решетнев-ские чтения: материалы XXIV Междунар. науч.-практ. конф. (10-13 ноября 2020, г. Красноярск): в 2 ч. / СибГУ им. М.Ф. Решетнева. Красноярск, 2020. Ч. 1. С. 21-22.
- Lopatin A. V., Morozov E. V., Shatov A. V. Buckling of uniaxially compressed composite anisogrid lattice cylindrical panel with clamped edges // Composite Structures. 2017. Vol. 160. Р. 765-772.
- Lopatin A. V., Morozov E. V., Shatov A. V. Axial deformability of the composite lattice cylindrical shell under compressive loading: Application to a load-carrying spacecraft tubular body // Composite Structures. 2016. Vol. 146. Р. 201-206.
- Современные ракеты-носители зарубежных стран. Ракетно-космическая техника / М. Д. Евтифьев, Л. А. Ковригин, В. В. Кольга и др. ; СибГАУ. Красноярск, 2010. 276 с.
- Изобретен аристид - материал, который в 10 раз легче алюминия [Электронный ресурс]. URL: https://fabricators.ru/article/v-10-raz-legche-alyuminiya-novyy-chudo-material-iz-pereslavlya-zalesskogo-mozhet-izmenit, свободный (дата обращения: 01.07.2023).
