Таблица 5
схема стойки шасси | |
телескопическая | 1.00 |
рычажная, без выноса амортизационного цилиндра | 1.06 |
рычажная, с выносом амортизационного цилиндра из стойки | 1.20 |
Масса колес шасси обычно определяется по заводским каталогам в зависимости от стояночной нагрузки. Для оценочных расчетов массу колес, установленных на главных стойках шасси, можно определить по формуле Привена
, (26)
где - давление в пневматиках главных стоек шасси (дан/см2).
Масса створок шасси рассчитывается с помощью данных о поверхностной плотности по зависимостям вида
, (27)
где - поверхностная плотность створки ( =13...16 кг/м2);
- площадь створок.
При расчете массы носового шасси используются формулы (2.23)-(2.28), при этом для учета дополнительных нагрузок, обусловленных торможением ЛА в процессе пробега по ВПП, масса стойки носового шасси рассчитывается по формуле
|
|
, (28)
где - расстояние от центра масс ЛА до поверхности ВПП при необжатых амортизаторах.
Статистический коэффициент вычисляется по формуле
(29)
7. Установочная масса воздушно-реактивной двигательной установки определяется массой двигателя и на этапе баллистического проектирования определяется по статистическим зависимостям вида
, (30)
где - масса топливной системы (баки, топливная арматура);
- коэффициент, учитывающий массу конструкции мотогондолы, входных и выходных устройств, приходящихся на массу двигателя (Куст=1.2-1.3).
Масса топлива ВРДУ, расходуемого КРБ в крейсерском полете, в первом приближении рассчитывается по формуле (2.33), а в последующих итерациях уточняется по результатам моделирования полета ЛА на заданную дальность
, (31)
где - дальность крейсерского полета;
- стартовая масса ЛА;
- удельный расход топлива на старте;
- число Маха в крейсерском полете.
8. Рассчитывается масса бортового оборудования КРБ, в состав которого входит:
-комплекс автономного управления, решающий задачи навигации, наведения и управления полетом и включающий в себя БЦВМ, гиростабилизированную платформу, датчики аэродинамических параметров, систему автономной навигации использующую сигналы от КА ГЛОНАСС, радиовысотомер, приемники ближней навигации;
-комплекс дистанционного управления, используемый для посадки КРБ (телекамеры системы визуализации, приемо-передающая аппаратура, устройства сопряжения с КАУ);
|
|
-система энергопитания (генератор, аккумуляторы);
-система преобразования и распределения электроэнергии;
-гидрокомплекс с бортовым источником мощности, обеспечивающий работу рулевых машин аэродинамических органов управления, генератора, приводов двигателя ВРДУ, шасси и тормозов;
-приводы аэродинамических поверхностей;
-комплекс оборудования ВРДУ (противопожарная и противообледенительная системы, системы балансировки и перекачки топлива, кислородной подпитки, термостатирования);
-система терморегулирования приборно-агрегатного отсека;
-система сбора и передачи телеметрической информации с аварийным самописцем;
-ответчики системы внешнетраекторных измерений;
-ответчики службы воздушного движения, посадочные фары, проблесковые маяки и подсветка КРБ.
Основные трудности расчета перечисленных систем заключаются в недостаточном объеме статистических данных и в отсутствии явной зависимости между массой систем, размерами и расчетными режимами работы (случаями нагружения), которая наблюдается у аэродинамических поверхностей или шасси.
Анализ массовых сводок аэрокосмических ЛА показывает, что масса оборудования определяется не столько размерами ЛА, сколько сложностью задач, решаемых КАУ и другим оборудованием. В этой связи следует отметить, что по сравнению с ОК состав оборудования КРБ существенно упрощен.
Для предварительных расчетов для КРБ РН лёгкого класса можно считать, что масса КАУ и другого радиоэлектронного оборудования составляет 200-250 кг.
Масса систем энергопитания и преобразования и распределения энергии определяется мощностью соответствующих потребителей и в первом приближении может быть рассчитана через их массу:
-система энергопитания (СЭП)- (0.15-0.20) ;
-система преобразования и распределения энергии: (3.3-3.5) .
Масса аппаратуры системы внешнетраекторных и телеметрических измерений, как и радиоэлектронного оборудования, слабо зависит от размеров КРБ и в среднем составляет не менее 40-80 кг на этапе штатной эксплуатации.
Расчет массы приводов аэродинамических органов управления проводится по следующей методике.
Определяется мощность рулевых машин по формуле ,
где - максимальный шарнирный момент в органах управления (н*м);
- максимальная скорость перекладки (град/с).
Шарнирные моменты определяются в процессе расчета балансировочных аэродинамических характеристик КРБ и зависят от угла отклонения органа управления, например, консоли стабилизатора, ее конфигурации, размеров и расположения оси вращения, а также полетных режимов: числа Маха и скоростного напора.
Максимальная скорость перекладки определяется по результатам моделирования полета КРБ, в ходе которого получают зависимости балансировочного угла отклонения аэродинамических органов управления в функции времени.
Зная мощность приводов, можно рассчитать их массу, воспользовавшись удельным показателем, значение которого для современных гидравлических рулевых машин равно 0.11-0.16 кг/Квт, или выбрав подходящий по мощности привод из базы данных.
В первом приближении массу рулевых машин, пропорциональную площади управляемой поверхности, можно определить также через удельные показатели, составляющие 3-5 кг/м².
Аналогично, по среднестатистическим зависимостям, определяются массы составляющих гидрокомплекса, обеспечивающего питание рулевых машин, в том числе:
-гидросистемы: (0.62-0.69) ;
-рабочей жидкости: (0.30-0.35) ;
-бортового источника мощности (БИМ): (0.35-0.40) ;
-топлива, расходуемого БИМ: 0.001 , где соответственно его мощность (Квт) и время работы (с).
Новым, не встречающимся в авиации агрегатом, является реактивная система управления (РСУ), обеспечивающая стабилизацию и управление относительно центра масс КРБ на безатмосферном участке полёта. РСУ включает исполнительные органы (блоки малоразмерных ЖРД) и вспомогательное оборудование (топливные баки, арматура ПГС и автоматика), масса которых может быть оценена с помощью удельных показателей:
|
|
- масса ЖРД: (0.015-0.20) (кг/н);
- масса вспомогательного оборудования: (0.45-0.50) - для компонентов керосин/кислород, (0.25-0.35) - для компонентов НДМГ/ .
9. По результатам формируется сводная таблица агрегатов системы спасения, включающая помимо конструкции также запасы расходуемых жидкостей и газов (топливо ВРДУ, РСУ, газы наддува и пр.). Её общий вид приведен в табл. 3. Если суммарная масса систем и агрегатов не совпадает (в пределах допустимой погрешности т.е более, чем на 5-7 %) с заложенной лимитной массой, проводятся уточняющие баллистические расчёты с соответствующей коррекцией компоновки и массовых сводок ступеней РН.
В заключении с использованием данных табл. 1 и 3 проводится расчет суммарного положения центра масс КРБ и его изменения в процессе полета, соответствующее характерным точкам траектории. Расчет центровки, в первую очередь по продольной оси, проводится путем суммирования статических моментов, определяемых массами соответствующих агрегатов и их положением в БСК КРБ. Полученные данные по центровке КРБ в обязательном порядке согласуются с данными по аэродинамическим характеристикам, в которых приводятся аэродинамические моментные характеристики относительно расчётного положения центра масс. В случае, если положение центра масс, полученное по результатам весового проектирования не совпадает с данными, приведенными в аэродинамических расчётах, производится их согласование путём перекомпоновки агрегатов или изменения положения крыла и других систем и агрегатов.