Синюков А.М., Волков Д.И., Львов А.И., Шишкевич А.М. — М.: Военное
Издательство Министерства Обороны СССР, 1972. — 512 с.
В книге на основании материалов, опубликованных в открытой
отечественной и зарубежной печати, сформулированы задачи
баллистического проектирования ракет на твердом топливе. Приведены
типичные конструктивные схемы управляемых баллистических ракет с
двигателями на твердом топливе и методы расчета элементов их
траекторий применительно к задачам баллистического проектирования.
Освещены приближенные методы и дано понятие о точных методах
баллистического проектирования. Рассмотрены особенности
прочностного расчета ракет с ракетным двигателем на твердом
топливе. Даны краткие сведения о физико-механических
характеристиках твердых топлив. Изложены методы расчета корпуса и
заряда ракет с ракетным двигателем на твердом топливе на прочность
от действия нагрузок, возникающих в процессе их хранения,
транспортировки, работы двигателя на траектории и при внешнем
температурном воздействии. Рассмотрены вопросы надежности ракет с
ракетным двигателем на твердом топливе и ее статистической оценки,
а также вопросы, связанные с испытанием конструкции ракет с
ракетным двигателем на твердом топливе. Даны методы оценки
надежности отдельных систем ракеты. Большинство методов расчета
иллюстрируется цифровыми примерами. Если примеры не заимствованы из
иностранной литературы, то в них используются произвольно взятые
величины, не связанные с конкретными изделиями. Книга может быть
использована в качестве пособия для инженеров, работающих в области
ракетной техники, а также для слушателей высших учебных заведений.
Введение
Баллистическое проектирование ракет на твердом топливе
Задачи проектирования ракеты
Требования, предъявляемые к управляемым баллистическим ракетам на твердом топливе, ракетным комплексам и системам
Критерии эффективности и экономичности применения управляемых баллистических ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Последовательность создания управляемых баллистических ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Задачи, решаемые при проектировании управляемых баллистических ракет с ракетным двигателем на твердом топливе Конструктивные схемы управляемых баллистических ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Краткие сведения о твердых топливах
Формы зарядов твердого топлива
Конструкции двигателей на твердом топливе
Органы управления ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Конструктивно-компоновочные схемы ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Перспективы развития ракет с ракетным двигателем на твердом топливе Траектория полета ракеты
Уравнения движения ракеты на активном участке траектории
Программа движения ракеты на активном участке траектории
Уравнения движения головной части ракеты на пассивном участке траектории
Приближенный метод расчета скорости и координат центра масс ракеты на активном участке траектории Весовой анализ и проектные параметры ракете ракетным двигателем на твердом топливе
Весовой анализ ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Проектные параметры ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Выбор числа ступеней ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе
Определение оптимального соотношения масс ступеней
Выбор давлений в камерах сгорания и на срезе сопла двигателей
Выбор формы и относительной длины заряда. Оптимизация скорости горения топлива Методы баллистического проектирования ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Общая постановка задачи баллистического проектирования
Приближенное баллистическое проектирование ракеты
Гарантированная дальность пуска и расчет гарантийных запасов топлива
Рассеивание точек падения головной части ракеты Расчет на прочность ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Особенности прочностного расчета ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Расчетные случаи
Краткие сведения о физико-механических свойствах твердых топлив. Критерии прочности для смесевых твердых топлив
Материалы, применяемые для изготовления элементов конструкции ракет с ракетным двигателем на твердом топливе, и их критерии прочности Расчет корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливена прочность
Осесимметричные упругие деформации неравномерно нагретых тонкостенных оболочек вращения
Напряженно-деформированное состояние неравномерно нагретой тонкостенной оболочки, работающей в области упругопластических деформаций
Напряженно-деформированное состояние корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе, изготовленного из стеклопластика
Расчет на прочность днищ и сопловых крышек Определение напряженно-деформированного состояния корпуса и заряда ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при изменении температуры
Предварительные замечания. Постановка задачи
Плоская задача термоупругости
Аналитические методы решения объемной задачи о температурных напряжениях в неоднородных цилиндрах, подкрепленных тонкой оболочкой
К решению задачи о температурных напряжениях с учетом реологических свойств твердого топлива Напряженно-деформированное состояние заряда и корпуса ракетным двигателем на твердом топливе при хранении
Постановка задачи и выбор расчетных схем
Расчет напряженно-деформированного состояния заряда и корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при вертикальном хранении
Расчет напряженно-деформированного состояния заряда и корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при горизонтальном хранении
Возможные методы учета теплового воздействия на заряд ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при хранении Напряженно-деформированное состояние заряда и корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе в условиях динамического нагружения
Задачи динамического расчета конструкции. Расчетные схемы
Продольные колебания корпуса ракеты
Собственные формы и частоты изгибных колебаний корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе
К расчету напряженно-деформированного состояния заряда и корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при транспортировке
Динамическое поведение заряда и корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при изменяющемся во времени давлении
Динамическое поведение заряда, скрепленного с корпусом ракеты, в процессе транспортировки. Уточненное решение Расчет напряженно-деформированного состояния заряда и корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе в полете
Приближенный расчет напряженно-деформированного состояния корпуса ракеты. Расчет на прочность заряда твердого топлива при работе двигателя па траектории. Плоская задача
Возможные методы решения краевой задачи в упругой постановке и с учетом реологических характеристик твердого топлива
Концентрация напряжений в заряде твердого топлива со сложной перфорацией внутреннего канала шашки Надежность и испытания ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Надежность ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе
Надежность как свойство ракеты. Отказы элементов ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе
Характеристики надежности элементов
Структурные схемы надежности
Методы расчета надежности элементов, по критическим параметрам
Нормирование надежности Надежность конструкции, двигателей и систем разделения ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе
Квазистатические методы расчета надежности элементов
конструкции
Пример расчета
Расчет надежности элементов конструкции корреляционным методом
Надежность заряда твердого топлива и адгезионного слоя
Надежность систем разделения Испытания конструкции и двигателей ракеты
Статистические характеристики механических свойств конструкционных материалов
Статические испытания отсеков корпуса ракеты
Влияние температуры на надежность ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе.
Температурные измерения при испытаниях ракет
Огневые стендовые испытания ракетным двигателем на твердом топливе
Испытания ракетным двигателем на твердом топливе длительным хранением и воздействием окружающей среды
Опытное определение расходных и тяговых характеристик ракетным двигателем на твердом топливе и статических нагрузок, действующих на ракету в полете
Влияние динамических нагрузок на надежность ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе. Динамические испытания ракет Статистическая оценка надежности ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при опытной отработке
Задачи опытной отработки ракеты и пути их решения
Модели изменения надежности ракеты в процессе опытной отработки
Статистическое определение функции изменения надежности
Практическое использование моделей изменения надежности
Определение надежности ракеты и ее агрегатов по данным зачетных стендовых и летных испытаний
Объединение опытной информации, полученной по данным зачетных испытаний и испытаний с доработками
Оптимизация объемов испытаний при стендовой и летной отработке ракеты Приложения
Литература
Баллистическое проектирование ракет на твердом топливе
Задачи проектирования ракеты
Требования, предъявляемые к управляемым баллистическим ракетам на твердом топливе, ракетным комплексам и системам
Критерии эффективности и экономичности применения управляемых баллистических ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Последовательность создания управляемых баллистических ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Задачи, решаемые при проектировании управляемых баллистических ракет с ракетным двигателем на твердом топливе Конструктивные схемы управляемых баллистических ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Краткие сведения о твердых топливах
Формы зарядов твердого топлива
Конструкции двигателей на твердом топливе
Органы управления ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Конструктивно-компоновочные схемы ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Перспективы развития ракет с ракетным двигателем на твердом топливе Траектория полета ракеты
Уравнения движения ракеты на активном участке траектории
Программа движения ракеты на активном участке траектории
Уравнения движения головной части ракеты на пассивном участке траектории
Приближенный метод расчета скорости и координат центра масс ракеты на активном участке траектории Весовой анализ и проектные параметры ракете ракетным двигателем на твердом топливе
Весовой анализ ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Проектные параметры ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Выбор числа ступеней ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе
Определение оптимального соотношения масс ступеней
Выбор давлений в камерах сгорания и на срезе сопла двигателей
Выбор формы и относительной длины заряда. Оптимизация скорости горения топлива Методы баллистического проектирования ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Общая постановка задачи баллистического проектирования
Приближенное баллистическое проектирование ракеты
Гарантированная дальность пуска и расчет гарантийных запасов топлива
Рассеивание точек падения головной части ракеты Расчет на прочность ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Особенности прочностного расчета ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Расчетные случаи
Краткие сведения о физико-механических свойствах твердых топлив. Критерии прочности для смесевых твердых топлив
Материалы, применяемые для изготовления элементов конструкции ракет с ракетным двигателем на твердом топливе, и их критерии прочности Расчет корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливена прочность
Осесимметричные упругие деформации неравномерно нагретых тонкостенных оболочек вращения
Напряженно-деформированное состояние неравномерно нагретой тонкостенной оболочки, работающей в области упругопластических деформаций
Напряженно-деформированное состояние корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе, изготовленного из стеклопластика
Расчет на прочность днищ и сопловых крышек Определение напряженно-деформированного состояния корпуса и заряда ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при изменении температуры
Предварительные замечания. Постановка задачи
Плоская задача термоупругости
Аналитические методы решения объемной задачи о температурных напряжениях в неоднородных цилиндрах, подкрепленных тонкой оболочкой
К решению задачи о температурных напряжениях с учетом реологических свойств твердого топлива Напряженно-деформированное состояние заряда и корпуса ракетным двигателем на твердом топливе при хранении
Постановка задачи и выбор расчетных схем
Расчет напряженно-деформированного состояния заряда и корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при вертикальном хранении
Расчет напряженно-деформированного состояния заряда и корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при горизонтальном хранении
Возможные методы учета теплового воздействия на заряд ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при хранении Напряженно-деформированное состояние заряда и корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе в условиях динамического нагружения
Задачи динамического расчета конструкции. Расчетные схемы
Продольные колебания корпуса ракеты
Собственные формы и частоты изгибных колебаний корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе
К расчету напряженно-деформированного состояния заряда и корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при транспортировке
Динамическое поведение заряда и корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при изменяющемся во времени давлении
Динамическое поведение заряда, скрепленного с корпусом ракеты, в процессе транспортировки. Уточненное решение Расчет напряженно-деформированного состояния заряда и корпуса ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе в полете
Приближенный расчет напряженно-деформированного состояния корпуса ракеты. Расчет на прочность заряда твердого топлива при работе двигателя па траектории. Плоская задача
Возможные методы решения краевой задачи в упругой постановке и с учетом реологических характеристик твердого топлива
Концентрация напряжений в заряде твердого топлива со сложной перфорацией внутреннего канала шашки Надежность и испытания ракет с ракетным двигателем на твердом топливе
Надежность ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе
Надежность как свойство ракеты. Отказы элементов ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе
Характеристики надежности элементов
Структурные схемы надежности
Методы расчета надежности элементов, по критическим параметрам
Нормирование надежности Надежность конструкции, двигателей и систем разделения ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе
Квазистатические методы расчета надежности элементов
конструкции
Пример расчета
Расчет надежности элементов конструкции корреляционным методом
Надежность заряда твердого топлива и адгезионного слоя
Надежность систем разделения Испытания конструкции и двигателей ракеты
Статистические характеристики механических свойств конструкционных материалов
Статические испытания отсеков корпуса ракеты
Влияние температуры на надежность ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе.
Температурные измерения при испытаниях ракет
Огневые стендовые испытания ракетным двигателем на твердом топливе
Испытания ракетным двигателем на твердом топливе длительным хранением и воздействием окружающей среды
Опытное определение расходных и тяговых характеристик ракетным двигателем на твердом топливе и статических нагрузок, действующих на ракету в полете
Влияние динамических нагрузок на надежность ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе. Динамические испытания ракет Статистическая оценка надежности ракеты с ракетным двигателем на твердом топливе при опытной отработке
Задачи опытной отработки ракеты и пути их решения
Модели изменения надежности ракеты в процессе опытной отработки
Статистическое определение функции изменения надежности
Практическое использование моделей изменения надежности
Определение надежности ракеты и ее агрегатов по данным зачетных стендовых и летных испытаний
Объединение опытной информации, полученной по данным зачетных испытаний и испытаний с доработками
Оптимизация объемов испытаний при стендовой и летной отработке ракеты Приложения
Литература