Михаил Николаевич Авилов
МОДЕЛИ РАКЕТ
(ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПОЛЁТ)
*** 1988 ***
От нас: 500 радиоспектаклей (и учебники)
на SD‑карте 64(128)GB — ГДЕ?..
Baшa помощь проекту:
занести копеечку — КУДА?..
|
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение Реактивная сила и ракетные двигатели Реактивная сила Устройство ракетных двигателей 8 Устройство и полет баллистической ракеты 11 Назначение ракет Устройство ракеты Траектории полета Система управления ракеты 21 Модель ракеты и ее летные свойства 29 Силы, действующие на модель Уравнения движения Устойчивость полета модели ракеты 32 Формы моделей ракет 34 Многоступенчатые модели ракет 36 Двигатели моделей ракет 37 Характеристики ракетного двигателя 37 Формы сопел ракетных двигателей 41 Характеристики двигателей моделей ракег 42 Выбор и расчет конструктивных характеристик модели ракеты 44 Характеристики совершенства модели 46 Расчет центра давления неоперенной модели ракеты 47 Определение площади стабилизаторов модели 49 Определение характеристик многоступенчатой модели ракеты 52 Экспериментальное определение статической устойчивости модели ракеты 55 Летные характеристики моделей ракет 58 Высота и скорость полета одноступенчатой модели ракеты 58 Скорость н высота полета многоступенчатых моделей ракет 61 Основные этапы проектирования моделей ракет 63 Приложение 65 Книга «Модели ракет» (проектирование и полет) вводит читателя в круг общих вопросов ракетной техники и знакомит с принципами устройства и действия современных ракет. В ней читатель найдет достаточно подробное изложение вопросов, связанных с летными свойствами и проектированием моделей ракет. В книге даются практические рекомендации, расчетные формулы и графики для определения основных конструктивных элементов моделей ракет, а также высоты и скорости их полета. Для наглядности рвсчеты иллюстрируются конкретными числовыми примерами. ВВЕДЕНИЕ Прошло немного больше десяти лет со дня запуска в 1957 г. первого в мире советского искусственного спутника Земли, а уже целый отряд летчиков-космонавтов на кораблях-спутниках побывал в околоземном космическом пространстве. В настоящее время сделаны первые шаги на пути освоения других планет солнечной системы. Уже недалеко то время, когда челове||^МКкет вступить на другие планеты. К созданию мощных современных пришел не сразу. Потребовалось много век^ШШ^^^Ж труда и исканий в самых различных обласпДК^^^^, пока не были накоплены необходимые знания, шХяИяю-щие использовать ракету для освоения Космоса. Первое упоминание о русских боевых ракетах относится к 1607—1621 гг. Однако ракеты не нашли широкого боевого применения вплоть до двадцатых годов XIX столетия, когда благодаря трудам генерала А. Д. Засядко (1779—1837 гг.), внесшего большой вклад в развитие отечественной ракетной техники, были созданы и приняты на вооружение русской армии ракеты с дальностью действия около 3 км. В этот же период ученый артиллерист К. И. Константинов (1817—1871 гг.) разработал основы баллистики ракет и внес много усовершенствований в конструкцию и технологию изготовления пороховых ракет. Но, несмотря на успехи в области применения боевых ракет, во второй половине XIX века ракета теряет свое значение вследствие быстрого развития ствольной артиллерии. Идея полета при помощи ракет впервые получила научное обоснование в классических трудах К. Э. Циолковского (1857—1935 гг.). В двадцатые годы нашего столетия идеи и труды К. Э. Циолковского получили всеобщее признание. На трудах Циолковского воспитано большое поколение его учеников, перешедших к реальному осуществлению идей своего учителя. В годы Советской власти под руководством талантливого инженера Ф. А, Цандера (1887—1933 гг.) ведется большая работа в области ракетной техники. В 1931 г. при Центральном совете Осоавиахима была создана группа по изучению реактивного движения — ГИРД. В создании ГИРДа принимал участие и С. П. Королев (1906—1966 гг.), ставший крупнейшим конструктором ракетно-космических систем. Уже в 1933 г. совершила успешный полет первая советская жидкостная ракета. В 1939 г. был создан ракето-планер, снабженный жидкостным двигателем. Во время Великой Отечественной войны советские инженеры скон- Ои новые ракетные двигатели и новые образцы вооружения. военные годы в Советском Союзе был освоен образцов различных ракет и проведены обследования космического пространства. В на-впервые в мире осуществлены запуски искусственных спутников Земли, доставлен советский вымпел на Луну, совершены облет и фотографирование обратной стороны Луны, а также мягкие посадки на Луну космических станций; созданы пилотируемые космические корабли, на которых человек впервые в истории совершил полет в Космос и осуществил выход в космическое пространство. Успехи, ракетной техники вызвали огромный интерес нашей молодежи к постройке и полету моделей ракет. Сейчас почта в каждой школе созданы кружки юных ракетостроителей, которые не только изучают ракеты, но и строят модели ракет. Ракетный моделизм в нашей стране становится массовым. При постройке Моделей у ракетомоделистоа неизбежно возникают вопросы: как определить характеристики ракетного двигателя модели; какие стабилизаторы должны быть у модели ракеты, чтобы она устойчйво летела в заданном направлении; какой высоты и скорости может достигнуть модель ракеты, н другие. На эти вопросы читатель найдет ответ, прочитав книгу, а также сможет познакомиться с основами устройства и управления большими ракетами. РЕАКТИВНАЯ СИЛА И РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ Первые заметные шаги в освоении космического пространства были сделаны с помощью ракетного двигателя. Поэтому познакомился с основами устройства и работы ракетных двигателей. vc запуска ракеты довольно прост. Под дейст тяги двигателя ракета начинает свой полет льно медленно, а затем постепенно увеличивает скорость. Установим, как же возникает сила тяги. Представим себе закрытый со всех сторон сосуд (рис. 1). Поместим в него некоторое количество горючего вещества, например пороха, подожжем его и посмотрим, что произойдет. При сгорании пороха образуется газ, который стремится расшириться и занять больший объем, чем занимал до воспламенения сам порох. Вследствие того что газы начинают давить с одинаковой силой на все стенки сосуда, он остается неподвижным (рис. 1,а). Теперь сделаем в стенке сосуда отверстие. Через него с большой скоростью начнут выходить пороховые газы, из-за чего сила, действующая на эту стенку, станет меньше, так как ее площадь стала меньше площади противоположной стенки. Появится разность сил, которая и представляет собой силу тяги (рис. 1,6). Если мы осуществим этот эксперимент в атмосфере, то из-за противодействия атмосферы выходу газов получим несколько меньшую силу тяги, чем в безвоздушной среде. Сила тяги ракетного двигателя возникает вследствие выбрасывания из него массы газообразных продуктов сгорания, т. е. является реактивной силой. Природа ее. та же, что и природа силы толчка в плечо, ощущаемого стрелком при выстреле из винтовки. Только выбрасываемой массой в этом случае является масса пули и пороховых газов. Величина реактивной силы зависит не только от брасываемой массы, но и от скорости, с которой выбрасывается. Это обстоятельство отражено в которая показывает зависимость реактивной си скорости истечения газов V, и выбрасываемой в о массы тс. Эта формула выглядит так: т. е. реактивная сила равна произведению скорости истечения газов, умноженной на массу, выбрасываемую в одну секунду. Реактивную силу можно увеличить, если увеличить скорость истечения газов или выбрасываемую, массу. В технике используются обе эти возможности. Говоря о реактивных двигателях, следует различать воздушно-реактивные и ракетные двигатели. Воздушно-реактивные двигатели питаются горючим, имеющимся на борту летательного аппарата, а в качестве окислителя для этого горючего используется атмосферный кислород. Работа такого двигателя зависит от окружающей среды, и его нельзя использовать в безвоздушном пространстве. KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ
|
