Міцність композитного транспортно-пускового контейнера для старта ракети

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2023.04.017
Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 2709-2984 (print), 2709-2992 (online)
Випуск Том 26, № 4, 2023 (грудень)
Сторінки 17–22

 

Автори

К. В. Аврамов, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), e-mail: kvavramov@gmail.com, ORCID: 0000-0002-8740-693X

В. М. Сіренко, Державне підприємство «Конструкторське бюро «Південне» ім. М. К. Янгеля» (49008, Україна, м. Дніпро, вул. Криворізька, 3), e-mail: v.n.sirenko@i.ua, ORCID: 0000-0002-8152-2358

В. ВЗаверуха, Державне підприємство «Конструкторське бюро «Південне» ім. М. К. Янгеля» (49008, Україна, м. Дніпро, вул. Криворізька, 3)

С. І. Планковський, Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова (61002, Україна, м. Харків, Маршала Бажанова, 17), e-mail: sergiy.plankovskyy@kname.edu.ua, ORCID: 0000-0003-2908-903X

Є. В. Цегельник, Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова (61002, Україна, м. Харків, Маршала Бажанова, 17), e-mail: y.tsegelnyk@kname.edu.ua, ORCID: 0000-0003-1261-9890

В. В. Комбаров, Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова (61002, Україна, м. Харків, Маршала Бажанова, 17), ORCID: 0000-0002-6158-0374

 

Анотація

Розглядається транспортно-пусковий контейнер для старту ракет із склопластику. Основною метою статті є розрахунок напруженого стану цього контейнера й перевірка умов міцності. Розрахунок тисків продуктів згоряння проводиться для декількох положень сопла ракети в контейнері. Розглядаються два випадки: коли сопло знаходиться посередині контейнера і на виході з контейнера. Максимальні значення тиску, що діє на внутрішній бік контейнера, спостерігаються при виході сопла ракети з контейнера. Поле тисків є осесиметричним. З огляду на це для апроксимації поля тиску воно розкладається в ряд Фур’є за поздовжньою координатою ракети. Напружений стан контейнера також є осесиметричним. Крім того, він також розглядається для двох випадків взаємного розташування сопла і контейнера. Для розрахунку напруженого стану використовувався метод скінченних елементів, який реалізовано в програмному комплексі ANSYS. Найбільші значення напружень спостерігаються під час виходу сопла з контейнера. Як випливає із скінченно-елементних розрахунків, найбільшими напруженнями є окружні. Для аналізу міцності контейнера використовується межа міцності склопластику. Як видно з розрахунків, контейнер задовольняє умовам міцності з великим коефіцієнтом запасу.

 

Ключові слова: аеродинамічна навантаження, напружений стан, старт ракети, композитний матеріал.

 

Повний текст: завантажити PDF

 

Література

  1. Yang J., Wang Z. Numerical simulation of launch tube based on container-type missile launch technology. Procedia Engineering. 2012. Vol. 31. P. 302–307. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.01.1028.
  2. Самарцева C. И., Болтянский И. М., Кольга В. В. Расчет транспорно-пускового контейнера системы воздушного старта ракеты-носителя. Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2020. Т. 1. С. 102–104.
  3. Пешков Р. А., Сидельников Р. В. Анализ ударно-волновых нагрузок на ракету, пусковую установку и контейнер в процессе старта. Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». 2015. Т. 15. № 2. С. 81–91.
  4. Вавилова М. И., Кавун Н. С. Свойства и особенности армирующих стеклянных наполнителей, используемых для изготовления конструкционных стеклопластиков. Авиационные материалы и технологии. 2014. № 3. С. 33–37. https://doi.org/10.18577/2071-9140-2014-0-3-33-37.
  5. Давыдов И. Ф., Кавун Н. С. Стеклопластики – многофункциональные композитные материалы. Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 253–260.
  6. Dogan A., Atas C. Variation of the mechanical properties of E-glass/epoxy composites subjected to hygrothermal aging. Journal of Composite Materials. 2015. Vol. 50. Iss. 5. Р. 637–646. https://doi.org/10.1177/0021998315580451.
  7. Martynenko V. G., Lvov G. I., Ulianov Yu. N. Experimental investigation of anisotropic viscoelastic properties of glass fiber-reinforced polymeric composite material. Polymers and Polymer Composites. 2019. Vol. 27. Iss. 6. Р. 323–336. https://doi.org/10.1177/0967391119846362.

 

Надійшла до редакції 08.11.2023