Содержание

Введение

1 Состояние вопроса исследования

1.1 Оперативно-тактическое обоснование задачи исследования

несущей способности корпусов РСН

1.2 Методы исследования несущей способности корпусов ракет

с ЖРД

1.3 Методы планирования эксперимента

2 Методика теоретического определения несущей способности

тонкостенных оболочек топливных отсеков корпусов ракет с ЖРД

2.1 Общие принципы прочностного расчета топливных отсеков

жидкостных ракет

2.2 Порядок расчета несущей способности модельных оболочек

топливных отсеков жидкостных ракет

3 Методика экспериментального определения несущей способности

гладких модельных оболочек при действии внутреннего избыточного

давления и осевого сжатия

3.1 Задачи экспериментального исследования

3.2 Порядок проведения эксперимента

4 Лабораторная установка для исследования несущей способности

моделей корпусов ракет с ЖРД

4.1 Назначение и состав установки

4.2 Экспериментальное исследование несущей способности гладких

оболочек при действии осевых сил и внутреннего давления

Заключение

Литература

Введение

В настоящее время важным вопросом практических исследований остается определение реальных сроков эксплуатации жидкостных ракет и прогнозирование надежности выполнения ими задач в случае боевого применения. Для этих целей необходимо использовать не только существующие методы теоретического определения показателей надежности, но и проводить экспериментальные исследования прочности конструкций РСН с учетом факторов их длительной эксплуатации, а также с учетом развития средств ПРО, имеющихся на вооружении или разрабатываемых ведущими мировыми странами.

Первую группу из указанных факторов следует отнести к вредным факторам, а вторую – к поражающим. К вредным факторам относятся: ползучесть и старение материалов конструкций ракет, длительное время находящихся в заправленном состоянии на боевом дежурстве. Кроме того, к этой группе факторов следует отнести последствия возможных техногенных аварий, действие многоцикловых нагрузок при транспортировке ракет, воздействие климатических факторов внешней среды на объекты РК, длительное хранение агрессивных компонентов ракетного топлива и другие. К поражающим факторам относятся термосиловые нагрузки, обусловленные воздействием многочисленных видов средств поражения ПРО.

Таким образом, длительная эксплуатация ракет сопровождается развитием как вредных, так и поражающих факторов, воздействующих на них в процессе эксплуатации и боевого применения. Поэтому актуальным является вопрос об оценке возможностей успешного выполнения задач боевого применения ракетами, длительное время находящимися в эксплуатации.

Экспериментальное исследование прочности ракетных конструкций в настоящее время существенно затруднено в связи с отсутствием достаточных финансовых средств, для проведения натурных или крупномасштабных экспериментов, выполняемых для модельных конструкций промышленного производства. Вместе с тем существует объективная необходимость в проведении экспериментальных исследований как в научных целях, так и в целях обеспечения учебного процесса по дисциплинам «Строительная механика конструкций и сооружений», «Ракеты стратегического назначения», «Динамика конструкций» и другим.

Для решения этого противоречия предлагается использовать в качестве модельных образцов конструкций корпусов жидкостных ракет готовые промышленные образцы тонкостенных цилиндрических оболочек, отличающихся подобием геометрических и физико-механических свойств, а также действующих эксплуатационных нагрузок, высокой технологией изготовления и весьма низкой стоимостью. Все перечисленные условия свидетельствуют о возможности применения указанных видов оболочек в качестве моделей гладких топливных отсеков жидкостных ракет для проведения экспериментальных исследований прочности конструкций такого типа.

Для моделирования нагрузок, действующих на ракету на различных этапах ее эксплуатации и боевого применения, предлагается использовать экспериментальную установку, созданную в процессе работы над данным дипломным проектом.

В настоящей работе приводится анализ, обоснование методов и методики теоретического и экспериментального исследования несущей способности корпусов ракет с ЖРД, а также конструкция созданной экспериментальной установки. Перечисленные основные результаты данного дипломного проекта внедрены в учебном процессе на кафедре конструкции ракет при проведении лабораторной работы «Определение несущей способности модели топливного бака РСН», защищены шестнадцатью рацпредложениями. Установка признана лучшим экспонатом на выставке технического творчества 50-й юбилейной конференции рационализаторов и изобретателей РВИ РВ в 2003 году.

1 Состояние вопроса исследования

1.1 Оперативно-тактическое обоснование задачи исследования несущей способности корпусов РСН

В современном мире активно происходит преобразование системы международных отношений, сложившихся после Второй мировой войны. События последних лет свидетельствуют о существенном повышении активности ведущих стран НАТО во главе с США в достижении политического и экономического господства в различных регионах мира, объявленных зонами их национальных интересов. Под различными предлогами ими осуществляется игнорирование норм международного права, применение силы против суверенных государств без санкций Совета Безопасности ООН. Эти действия наносят существенный ущерб системе международной безопасности. Для придания правовой основы своим действиям в НАТО идет активный процесс разработки новой концепции “гуманитарной интервенции”. В случае ее принятия руководством блока один из важнейших принципов Устава ООН – невмешательство во внутренние дела суверенных государств – практически потеряет свое значение. Попытки США присвоить себе право применять свои Вооруженные Силы для “блага мира” не могут способствовать стабилизации обстановки в целом.

Расширение зоны ответственности НАТО практически на весь мир ознаменовало новый этап конкурентной борьбы мировых центров силы – США, объединенной Европы и государств Азиатско – Тихоокеанского региона – за расширение сфер влияния и мировое господство. Этот процесс сопровождается целенаправленными усилиями по снижению международного статуса России, по вытеснению ее из зоны традиционных российских интересов. В этих условиях можно прогнозировать усиление нестабильности военно – политической обстановки в ряде регионов вблизи границ России, в том числе и на постсоветском пространстве. Реальные военные угрозы в складывающейся обстановке, по-видимому, будут заключаться не в прямой крупномасштабной агрессии против России (хотя при определенных условиях такого развития событий исключить нельзя), а в провоцировании вооруженных конфликтов на территории России, поддержки антироссийских действий со стороны других государств, в расширении масштабов конфликтов до уровня локальных войн.