Коэффициент, зависящий от схемы главных стоек шасси

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.