Для анализа динамики разделения ступеней ракеты с РДТТ тандемной схемы горячего типа требуется: 1. Создать математическую модель процесса разделения, учитывающую: - Законы механики твердого тела. - Взаимодействие газовой струи с элементами

6 ноября 2025
Авиационная и ракетно-космическая техника

Условие:

Для анализа динамики разделения ступеней ракеты с РДТТ тандемной схемы горячего типа требуется:

Создать математическую модель процесса разделения, учитывающую:

Законы механики твердого тела

Взаимодействие газовой струи с элементами конструкции

Тепловые и динамические нагрузки

Изменение массовых характеристик системы

Разработать алгоритм численного решения системы дифференциальных уравнений:

Метод Рунге-Кутты 4-го порядка

Переменный шаг интегрирования

Контроль точности вычислений

Реализовать модель в среде MATLAB:

Создание m-файлов с функциями

Организация вычислительного процесса

Визуализация результатов

Исходные данные для моделирования
Геометрические параметры:

Диаметр ракеты: 1.4 м

Длина зоны соединения ступеней: 2.0 м

Площадь критического сечения сопла: 0.07 м²

Массовые характеристики:

Масса отделяемой ступени: 1200 кг

Масса последующей ступени: 800 кг

Масса системы разделения: 50 кг

Силовые параметры:

Тяга двигателя последующей ступени: 200 кН

Усилие разделения: 150 кН

Коэффициент трения в направляющих: 0.15

Временные параметры:

Время срабатывания системы разделения: 0.1 с

Полное время разделения: не более 0.5 с

Решение:

Ниже приводится подробное пошаговое объяснение разработки математической модели и алгоритма численного решения задачи моделирования процесса разделения ступеней ракеты с РДТТ тандемной схемы горячего типа. Ответ представлен без форматирования, с подробным описанием каждого этапа. 1. Анализ задачи и постановка модели 1.1. Определяем основные физические эффекты, которые необходимо учитывать: • Законы механики твердого тела – движение каждой ступени определяется законами классической механики. • Влияние газовой струи – воздействие газовой струи (выходящего из сопла) на конструктивные элементы...