Полный объём заправляемого окислителя:

.

Высота цилиндрической части бака окислителя:

.

Полная высота бака окислителя:

.

Объём воздушной подушки:

.

Высота воздушной подушки от верхнего полюса бака:

Получаем: .

Высота зеркала горючего от нижнего полюса бака:

.

11. Расчёт элемента автоматики

Расчёт проводится согласно [4].

Дренажно-предохранительные клапаны предназначены для защиты ёмкостей и полостей системы от воздействия чрезмерного давления газа, превышающего допустимое значение. Основными параметрами ДПК являются давление , при котором гарантируется допустимая негерметичность клапана, и давление , при котором клапан пропускает заданный расход газа .

Расход газа через ДПК:

,

где - коэффициент расхода;

- площадь проходного сечения;

- диаметр седла клапана;

- высота подъёма тарели клапана над седлом;

- величина, которая зависит от характера истечения газа через лапан и определяется соотношением входного и выходного давлений.

Для сверхкритического режима истечения:

и .

Для улучшения характеристик ДПК относительная высота подъёма его тарели над седлом выбирается из условия .

Рис.15. Расчётная схема ДПК

Исходные данные:

Коэффициент адиабаты для кислорода ;

Полное давление газа на входе в клапан ;

Газовая постоянная газа наддува ;

Температура газа на входе в клапан;

Массовый секундный расход газа через клапан ;

Усилие, развиваемое электромагнитом ДПК .

Выполнение расчёта:

.

Определяем эквивалентный диаметр седла клапана:

,

Где .

Определяем площадь проходного сечения клапана:

.

Определяем высоту подъёма клапана:

.

Принимаем: .

Уточняем эквивалентный диаметр:

.

Определяем диаметр седла клапана:

,

где - диаметр штока; принимаем.

Принимаем:

Уточняем проходную площадь клапана:

.

Определяем жёсткость пружины клапана:

.

Используя справочник [7], выбираем пружину № 182 ГОСТ 13766-86.

12. Расчёт времени заправки

Расчёт проводится согласно [4].

Исходные данные:

Расход заправочной системы .

Выполнение расчёта:

Время заправки:

;

.

Общее время заправки баков ступени:

.

.

13. Воздействие компонентов топлива на экологию

Токсичность КТ.

Предельно допустимая концентрация (ПДК):

- кислорода ;

- керосина .

Углеводородные ракетные горючие по сравнению с химическими горючими отличаются небольшой гигроскопичностью. В горючем типа керосина при растворяется в 8 раз меньше воды, чем в горючем на основе аминов.

Скорость испарения горючего типа керосина не превышает в летний период за 1 месяц на 1 парового пространства резервуара. Поэтому при проливах данного КТ существует возможность нейтрализации большей его части. [5]

При высокотемпературном сгорании данных компонентов топлива образуются оксиды азота, оксиды серы, сероводород, углекислый и угарный газы, а также большое количество сажи, что в значительной степени загрязняет не только атмосферу земли, но и всю её экосистему.

Заключение

В данном курсовом проекте была разработана схема пневмогидравлической системы первой ступени двухступенчатой баллистической ракеты. Были произведены оценочные, гидравлические, весовые и другие расчёты. Составлена принципиальная схема ПГС, выбрано необходимое сочетание и количество элементов автоматики летательного аппарата, составляющих схему ПГС. Основываясь на анализе систем основного наддува, выбрана «горячая» система наддува, что для первой ступени является наиболее приемлемым вариантом по сравнению с «холодной» системой наддува. Выполнен расчёт элемента автоматики (ДПК) и времени заправки ступени.