СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИММЕТРИЧНЫХ СТАРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ РАКЕТ КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
К числу наиболее существенных газодинамических процессов относятся: воздействие струй двигательной установки РКН на газоотражательное устройство, формирование прямого течения, распространяющегося по газоходу, образование внутреннего и внешнего кольцевых потоков, которые могут оказывать теплосиловое воздействие на РКН, что усиливается в условиях попутного наземного ветра. Важно отметить, что на интенсивность указанных процессов существенное влияние оказывают угол встречи оси струи с газоотражателем и ширина газохода.
Экономически целесообразно использовать современные СС для старта более мощных paкет. Но в этом случае, для обеспечения их безопасного старта, необходима модернизация сооружений. Она заключается в установке вентиляционных установок (ВУ) или насосных установок (НУ), обеспечивающих результирующее течение, существенно снижающее или даже предотвращающее теплосиловое воздействие кольцевого потока на РКН. Размещение В или НУ возможно в нескольких вариантах.
- Установка ВУ на перекрытии над газоходом. Кольцевой поток нагнетается ВУ, которая подает его в прямое течение. Наряду с этим, возможна подача ВУ нагнетаемого потока против направления кольцевого потока.
- Размещение В или НУ в перекрытии со стороны кольцевого канала, образованного стенками РКН и перекрытия. Охлаждающие потоки (воздух или вода) пpeдoxpaняют стенки paкеты от горячего газа.
- Установка В или НУ на перекрытии в районе плоскости симметрии СС. Они формируют охлаждающие потоки, которые образуют результирующие течения, препятствующие теплосиловому воздействию отраженных течений на РКН.
Перспективные СС, имеющие меньшие размеры, чем современные сооружения, включают ряд конструктивных особенностей. К их числу относятся следующие модификации.
А. Выполнение внутренней поверхности перекрытия конической, что обеспечивает ускорение воздушного потока над сооружением для предотвращения воздействия кольцевого потока на РКН. Данный эффект можно усилить установкой ВУ, которая организует воздушные потоки.
В. Введение в перекрытии дополнительного воздушного канала, который ускоряет наружный поток за счет эжекции прямого течения. Аналогично варианту А, размещение ВУ позволяет получить потоки, которые направляют кольцевой поток обратно в газоход.
Для минимизации размеров СС целесообразно применить метод геометрического программирования, поскольку для любого варианта объем СС в качестве целевой функции может быть получен в виде суммы позиномов, которые, как известно, имеют вид произведения положительного коэффициента на группу сомножителей, основания которых положительные числа, а показатели степеней любые действительные числа. В качестве ограничений принимается условие безопасного старта РКН - отсутствие теплосилового воздействия на нее кольцевого потока, которое может быть также сформулировано в виде позинома. Для получения значений оптимизируемых параметров, определяющих размеры комплекса, используется следующий алгоритм.
- Составляется матрица коэффициентов системы уравнений двойственных переменных.
- Полученная система уравнений решается методом Гаусса.
- Базисные переменные определяются из системы нелинейных уравнений равновесия.
- Оптимальные значения целевой функции и оптимизируемых параметров определяются из условия соотношения средних: арифметического и геометрического.
Вычислительный эксперимент выполнен на основе программы на языке программирования C++ Builder. Опыт применения разработанной программы показывает небольшие затраты машинного времени при исследуемой степени трудности задачи. Данный алгоритм позволяет определить минимальные размеры СС с учетом газодинамических процессов, сопутствующих старту РКН.
Статья в формате PDF 125 KB...
01 05 2024 15:54:47
Статья в формате PDF 124 KB...
28 04 2024 8:56:48
Статья в формате PDF 106 KB...
27 04 2024 20:46:28
Статья в формате PDF 100 KB...
26 04 2024 2:49:11
Статья в формате PDF 131 KB...
25 04 2024 0:56:53
Статья в формате PDF 266 KB...
24 04 2024 16:39:50
Статья в формате PDF 300 KB...
23 04 2024 7:59:58
Статья в формате PDF 269 KB...
22 04 2024 7:29:28
Статья в формате PDF 122 KB...
21 04 2024 8:56:10
Статья в формате PDF 117 KB...
20 04 2024 0:57:30
Статья в формате PDF 214 KB...
18 04 2024 14:59:51
17 04 2024 20:10:30
В статье излагается позиция автора о необходимости максимально ответственно относиться к своему здоровью, исходя из объективных предпосылок нашего времени. ...
16 04 2024 1:27:39
Статья в формате PDF 297 KB...
15 04 2024 11:28:12
Статья в формате PDF 133 KB...
14 04 2024 5:19:38
Статья в формате PDF 133 KB...
13 04 2024 18:42:53
Статья в формате PDF 103 KB...
12 04 2024 11:17:22
Статья в формате PDF 102 KB...
10 04 2024 15:52:56
Статья в формате PDF 123 KB...
09 04 2024 13:14:58
Статья в формате PDF 106 KB...
08 04 2024 18:20:59
Статья в формате PDF 111 KB...
06 04 2024 3:57:10
Статья в формате PDF 129 KB...
05 04 2024 20:15:57
Статья в формате PDF 229 KB...
04 04 2024 23:40:16
Статья в формате PDF 121 KB...
03 04 2024 18:46:53
Статья в формате PDF 113 KB...
01 04 2024 13:46:57
Статья в формате PDF 151 KB...
30 03 2024 10:54:42
Статья в формате PDF 181 KB...
29 03 2024 8:51:44
Статья в формате PDF 104 KB...
25 03 2024 1:52:30
Статья в формате PDF 178 KB...
24 03 2024 14:42:59
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::