Анализ нагрузок пропеллента зерна пороховых ракет 122-мм на тепловую и ускоряющую нагрузку

 

Никола Глигоријевић

Саша Антоновић

Саша Живковић

Бојан Павковић

Весна Родић

 

 

Для достижения очень высоких и строгих межбаллистических требований было разработано необычное  ракетное топливо для  свободного ракетного двигателя специальной формы, с переменным диаметром канала. На этапе проектирования предполагалось, что ракетное топливо, из-за своей большой длины, будет подвергаться воздействию мощного сочетания различных нагрузок. Структурный анализ вязкоупругого ракетного топлива всегда очень сложный и существенно отличается от упругого анализа, поскольку механические свойства ракетного топлива зависят от температуры и скорости деформации. Наиболее сложный случай в анализе возникает, когда несколько нагрузок действуют одновременно. В данной работе выполнен структурный анализ ракетного топлива в начальном этапе полёта ракеты, когда метательный заряд находится под воздействием высокоскоростных нагрузок из-за ускорения и одновременного поверхностного давления, созданного в результате очень медленной нагрузки из-за расширения температуры. При отсутствии данных о механических качествах нового топлива, свойства в течение всего временного температурного диапазона оценивались по сравнению с аналогичным составом, который ранее был полностью проверен и испитыван. С помощью метода конечных элементов (программный комплекс ANSYS) рассматриваны два различных варианта конструктивных решений ракетного топлива и принято более надёжное решение.

Ключевые слова: ракета, калибр 122 мм,  ракетный двигатель, ракетное топливо, тепловая нагрузка, ускорение, вязкоупругость, структурный анализ, прочность на разрыв, повреждение, надёжность, метод конечных элементов