Файл: Дракин, И. И. Основы проектирования беспилотных летательных аппаратов с учетом экономической эффективности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2024
Просмотров: 125
Скачиваний: 2
Здесь предполагается, что в величину Дрд включается и зна чение
Дсс^ + Д^.).
Значение величины q0, входящей в формулу (2. 38) и после дующие выражения, можно определить следующим образом:
п __ Qo___ QXG K Q
следовательно,
+ |
(2.39) |
Величина ѵо, входящая в значение Aqо см. (2.38), может быть определена путем дифференцирования Q0:
d Q o = v0q0dG0 = vI(qKdGK+ \,qTdОт.
При общем изменении величины G0 приближенно
dOK= pKdG0, dOT= \)-TdG0.
Тогда, учитывая формулу (2. 39), |
+ |
^т*7гРт |
(2.39') |
ѴкЧкІЬі |
|||
QKP-K |
|||
|
втН-т |
|
Отсюда видно, что ѵо является средним взвешенным значением.
Деля выражение для AQ0 на |
|
|
||
получаем |
— |
Оо-- |
САР'тЧ" А^тм)^! 4 " |
|
AQo |
[д^д^д + аДр.,,.^Двф ДР'км^’к + |
|
||
Qo |
Оо |
|
|
|
|
+ |
(р,д + А^д) А^д + РтіА^іД- Д<?о] |
• |
(2.40) |
В этом выражении чертой сверху обозначены относительные ве личины:
=— > |
qx = a |
, |
Мл |
|
Qo |
|
Qo |
Qo |
|
& Q T |
<7дв |
|
Q,n . A<?0 |
Mo |
Qo |
|
|
Qo |
Qo |
Сделаем некоторые замечания относительно определения входя щих в формулу (2.40) величин. Величина A G0/G0 определяется по формулам (2. 15) и (2. 16). Величина Дцкм определяется по формуле (2. 35), в которой
—Ц.п + ’ бНт Н-п |
(2.41) |
98
где £п.н находится по |
формуле |
(2.9), |
(ф— по формуле (2.10) |
или (2.10)'. Величина |
|ят1 вычисляется |
по формулам (2.36) и |
|
(2. 37), причем |
|
Нта |
(2. 42) |
^ |
3 |
|
|
1+ Л/// |
|||
[см. аналогичную формулу (2. 12)]. Величины Aq0 и А</т можно выразить через дд и дт:
А^д— Чл qA, А^т— Яг |
|
Яд |
Ях |
Величина Дцт в формуле (2. 40)
(2.43)
Ят
A;j-T= ДаРгаН- А/Р,., |
(2. 44) |
||||
где согласно формуле (1. 66), |
|
|
|
(2. 45) |
|
Д®іАта== |
t |
‘Cpi |
|||
~r |
“ A3cpi Q cpi ^ t i ’ |
коэффициента |
|||
Если относительное изменениеі |
|
баллистического |
|||
для различных значений |
il |
^ср |
і |
const, |
|
|
|
|
|
||
то значение Ac цта определяется по формуле (2. 19). Если изме няется индуктивное сопротивление, то следует использовать фор мулу (1.44). Значение А/цт определяется по формуле (2.21).
В случае анализа компоновочной схемы 2-й или последующих ступеней, необходимо учитывать изменения стоимости предшест вующих ступеней. Еіапример, при весовых изменениях по 2-й сту пени к величине AQo/Qo, определяемой по формуле (2.40), сле дует добавить увеличение относительной стоимости энергетиче ского блока первой ступени, вес которого увеличивается на величину
ЛОэ1 = (/рх— 1 )ДОа, |
(2.46) |
где А Gz — увеличение веса 2-й ступени, которое соответствует ве личине AGo в формуле (2.40). Формула (2. 46) основана на фор муле (2.7), так как AG2 для 1-й ступени равносильно увеличе нию полезной нагрузки; ДG2 не входит в величину AG3l.
Увеличение стоимости энергоблока 1-й ступени будет, соглас но формуле (2. 40),
или деля на Q2 и умножая на Qu |
АОэ1 |
\ I |
Оэі |
дх |
||||
АQi |
Г |
ДОэі I д~ |
|
/ ! I |
|
|||
Q2 |
. |
GBi |
1 |
\ |
ОэХ |
/ J |
02 |
q2 |
4* |
|
|
99 |
|||||
Аналогично формуле (2. 46)
Следовательно, |
|
O s l= (/ x -l)Ö 2 . |
|
|||||||
|
Оэі |
( / p i - |
1) |
AG |
2 |
’ |
||||
|
|
|
|
|
( / - |
|
||||
поэтому |
|
|
доэ1 |
|
1 |
1)G2 |
|
до2 |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
г |
/ р і - і |
|
G 2 |
&Ч |
11 1т |
/ p i - 1 |
||||
• <?2 |
_ . |
/ 1 - 1 |
G 2 |
|
|
/ 1 - 1 |
||||
Д<?і |
|
|
д |
|
|
|
|
|
G2 |
|
при этом полное изменение2 |
|
|
|
|
|
(2.47) |
||||
стоимости будет |
||||||||||
|
|
|
|
AQi |
|
AQi |
I |
AQ |
(2.48) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
2 |
|
|
|
|
|
Q2 |
|
Q2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||
Величина AQ2/Q2 определяется по формуле (2.40), заменяя в ней индекс 0 на 2. Значения qi и Цг — соответственно средние первоначальные удельные стоимости энергоблока 1-й ступени и 2-й ступени без полезной нагрузки, т. е.
Ог. С2 ’
причем в значение Q2 полезная нагрузка не входит, а в значе ние G2 — входит.
7.1. Пример экономического сравнения Ж Р Д с РДТТ для ракеты-носителя
В статье [117] производится сравнение ускорителей с Ж РД и с РДТТ для космических ракет-носителей класса 1000 тонн. Используя приводимые в статье относительные веса и относи тельные удельные стоимости, определяем разницу в затратах на ЛА с РДТТ и Ж РД . В качестве исходного варианта принимаем РДТТ. В приведенной статье для Ж РД в качестветоплива ис пользуется водород и кислород. Принимаем, как в статье [77],
для случая применения РДТТ f0T = 4,05. |
|
|||
Принимая £==—0,075, см. разд. |
6.1, /р = 3,77. В статье [117] |
|||
приводятся следующие характеристики РДТТ: |
||||
Н-т |
0,88 |
-0,1365, |
2,2 |
=0,0837, |
0,12 |
26,3 |
|||
|
||||
при ЭТОМ Цк—Рд-
100
Так как по формуле (1.6)
Го
1— (Ик + Нт)
то
^ + + = 0 ,7 5 3 ,
следовательно,
И*= 0,0905, [а]= 0,6625. Для Ж РД приводятся следующие данные:
+ |
_ |
0,06 |
- 0 |
064 |
9 ? |
|
0,45 |
_ |
- 0 001365 |
0,94 |
т |
|
330 |
|
|||||
и? Ж |
|
|
аж |
|
|
|
|||
4а |
л |
330 |
|
|
Яг |
|
0,45 |
|
|
ѵд |
26,3 |
— 1° 55 |
|
|
— 0 205 |
||||
|
г |
Чт |
- |
2,2 |
|
||||
Принимаем |
согласно |
|
Т |
|
|
РДТТ /т = 247 с. Для |
|||
работе [77] для |
|||||||||
Ж РД с водородно-кислородным топливом, согласно работе [79], максимальное значение /тах = 433 с, уменьшаем это значение на 15% за счет влияния противодавления на выхлопе в низких сло ях атмосферы и за счет потерь горючего и окислителя вследствие испарения.
Тогда получим |
/ж = 368с, |
-у -= 0 ,4 9 . |
|
По фор,муле (2.21) находим |
|
|
|
Д^т= (1 - |
0,6625) [ 1- (1 - 0,6625)-0'329] = — 0,1445, |
||
следовательно, |
|хж =0,6625-0,1445 = 0,518, |
||
|
|х«= 0,064-0,518 = |
0,0332, |
|
Д[Ад= -0,0573, |
ДіхІ = |
-0,1445. |
|
По формуле (2. 15) |
|
|
|
8О0= - 3,77 (0,0573 + 0,1445)= - 0,76,
по формуле (2. 16)
ДОо 0,76 0,432.*!
1,76
101